DE10012284B4 - Pilot signals for synchronization and / or channel estimation - Google Patents

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Abstract

The table illustrates the frame synchronization words C1 - C ith according to a preferred embodiment of the present invention where each word comprises L number of sequences of pilot bits from a prescribed bit position of the N pilot bits from each slot. The number of synchronization words equals 8, the number of slots equals 16 and the number of pilot bits is between 4 and 16. The pilot symbol of each slot is received, the receiving position of the symbols are correlated to a corresponding pilot sequence and the correlation results are combined and summed. Independent claims are included for a method for eliminating side lobes in a communication channel, for a method of establishing a communication channel, for a communication link and for a collator circuit.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationssysteme und insbesondere auf drahtlose Kommunikationssysteme, vorzugsweise Breitband-Codebereich-Mehrfachzugriff-Kommunikationssysteme (W-CDMA-Kommunikationssysteme)The present invention relates to communication systems, and more particularly to wireless communication systems, preferably wideband code division multiple access (W-CDMA) communication systems.

Die Verwendung von Codebereich-Mehrfachzugriff-(CDMA)-Modulationstechniken ist eine von mehreren Techniken zur Erleichterung der Kommunikation, bei der eine große Anzahl von Systemen vorhanden sind. 1 zeigt allgemein ein System 10, das CDMA-Modulationstechniken bei der Kommunikation zwischen einer Benutzerausrüstung (UE) 12a und 12b, wobei jede UE ein Zellentelephon enthält, und Basisstationen (BTS) 14a und 14b verwendet. Eine Basisstationssteuervorrichtung (BSC) 16 enthält typischerweise eine Schnittstelle und eine Verarbeitungsschaltung, um die Systemsteuerung für die BTS 14a und 14b zur Verfügung zu stellen. Die BSC 16 steuert das Leiten der Telephonanrufe vom öffentlichen Telephonnetz (PSTN) zur entsprechenden BTS für die Übertragung zur entsprechenden UE. Die BSC 16 steuert ferner das Leiten der Anrufe von den UEs über wenigstens eine BTS zum PSTN. Die BSC 16 kann Anrufe zwischen den UEs über die geeignete BTS leiten, da UEs typischerweise nicht direkt miteinander kommunizieren. die BSC 16 kann mit dem BTS 14a und 14b über verschiedene Einrichtungen verbunden sein, die dedizierte Telephonleitungen, Lichtleitfaserverbindungen oder Mikrowellenkommunikationsverbindunen umfassen.The use of code division multiple access (CDMA) modulation techniques is one of several communication facilitating techniques in which a large number of systems exist. 1 generally shows a system 10 Using CDMA Modulation Techniques in Communication Between User Equipment (UE) 12a and 12b , where each UE contains a cellular telephone, and base stations (BTS) 14a and 14b used. A base station controller (BSC) 16 typically includes an interface and processing circuitry to control the system for the BTS 14a and 14b to provide. The BSC 16 controls the routing of the telephone calls from the public telephone network (PSTN) to the corresponding BTS for transmission to the corresponding UE. The BSC 16 further controls the routing of calls from the UEs via at least one BTS to the PSTN. The BSC 16 can route calls between the UEs via the appropriate BTS, since UEs typically do not communicate directly with each other. the BSC 16 can with the BTS 14a and 14b via various devices comprising dedicated telephone lines, optical fiber links or microwave communication links.

Die Pfeile 13a13b definieren die möglichen Kommunikationsverbindungen zwischen der BTS 14a und den UEs 12a und 12b. Die Pfeile 15a15d definieren die möglichen Kommunikationsverbindungen zwischen der BTS 14b und dem UEs 12a und 12b. Im Rückwärtskanal oder der Ausfwärtsverbindung (d. h. von der UE zur BTS) werden die UE-Signale von der BTS 14a und/oder der BTS 14b empfangen, die nach der Demodulation und Kombination das Signal zum Kombinationspunkt weiterleiten, typischerweise zur BSC 16. Im Vorwärtskanal oder der Abwärtsverbindung (d. h. von der BTS zur UE) werden die BTS-Signale von der UE 12a und/oder der UE 12b empfangen. Das obige System ist beschrieben in den US-Patenten mit den Nrn. 5.101.501 ; 5.103.459 ; 5.109.390 ; und 5.416.797 .The arrows 13a - 13b define the possible communication links between the BTS 14a and the UEs 12a and 12b , The arrows 15a - 15d define the possible communication links between the BTS 14b and the UEs 12a and 12b , In the reverse channel or the out-link (ie, from the UE to the BTS), the UE signals are from the BTS 14a and / or the BTS 14b which, after demodulation and combination, pass the signal to the combining point, typically to the BSC 16 , In the forward channel or the downlink (ie, from the BTS to the UE), the BTS signals from the UE 12a and / or the UE 12b receive. The above system is described in U.S. Patent Nos. 5,101,501 ; 5103459 ; 5109390 ; and 5416797 ,

Ein Funkkanal ist im allgemeinen in der Natur ein problematisches Medium. Es ist sehr schwierig, sein Verhalten vorherzusagen. Herkömmlicherweise werden die Funkkanäle in einer statistischen Weise unter Verwendung realer Ausbreitungsmeßdaten modelliert. Im allgemeinen kann der Signalschwund in einer Funkumgebung zerlegt werden in eine große Pfadverlustkomponente zusammen mit einer mittleren langsam veränderlichen Komponente mit einer logarithmischen Normalverteilung und eine kleine schnell veränderliche Komponente mit einer Rician- oder Rayleigh-Verteilung, in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder Fehlen der Sichtverbindungssituation zwischen dem Sender und dem Empfänger.A radio channel is generally a problematic medium in nature. It is very difficult to predict his behavior. Conventionally, the radio channels are modeled in a statistical manner using real propagation measurement data. In general, the signal fading in a radio environment can be broken down into a large path loss component along with a mean slow variable component with a logarithmic normal distribution and a small fast variable component with a Rician or Rayleigh distribution, depending on the presence or absence of the visual connection situation between the Transmitter and the receiver.

2 zeigt diese drei unterschiedlichen Ausbreitungsphänomene. Eine extreme Veränderung im Übertragungspfad zwischen dem Sender und dem Empfänger kann vorgefunden werden, die von der direkten Sichtlinie bis zu Pfaden reicht, die durch Gebäude, Berge oder Blattwerk stark beeinträchtigt ist. Das Phänomen der Abnahme der empfangenen Leistung mit dem Abstand aufgrund der Reflexion, der Beugung um Strukturen und der Brechung ist als Pfadverlust bekannt. 2 shows these three different propagation phenomena. An extreme change in the transmission path between the transmitter and the receiver can be found, ranging from the direct line of sight to paths severely affected by buildings, mountains or foliage. The phenomenon of decrease in received power with distance due to reflection, diffraction about structures, and refraction is known as path loss.

Wie gezeigt ist, wird das gesendete Signal von vielen Hindernissen zwischen einem Sender und einem Empfänger reflektiert, wodurch ein Mehrwegkanal erzeugt wird. Aufgrund der Interferenz unter den vielen Mehrfachwegen mit unterschiedlichen Laufzeiten leidet das empfangene Signal unter einem frequenzselektiven Mehrwegschwund. Wenn z. B. das Trägerfrequenzband mit 2 GHz verwendet wird und ein Kraftfahrzeug mit einer UE mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h fährt, beträgt die maximale Dopplerfrequenz des Schwundes 185 Hz. Obwohl eine kohärente Erfassung verwendet werden kann, um die Verbindungskapazität zu erhöhen, ist bei einem solchen schnellen Schwund die Kanalschätzung für die kohärente Erfassung im allgemeinen sehr schwierig zu erreichen. Aufgrund von schwindenden Kanälen ist es schwierig, eine Phasenreferenz für die kohärente Erfassung des modulierten Datensignals zu erhalten. Es ist daher vorteilhaft, einen separaten Pilotkanal vorzusehen.As shown, the transmitted signal is reflected from many obstacles between a transmitter and a receiver, creating a multipath channel. Due to the interference among the multiple multipaths with different durations, the received signal suffers from a frequency selective multipath fading. If z. For example, if the carrier frequency band is used at 2 GHz and a motor vehicle is traveling at a speed of 100 km / h with a UE, the maximum Doppler frequency of the fading is 185 Hz. Although coherent detection can be used to increase the link capacity In general, such a fast fading makes channel estimation for coherent detection very difficult to achieve. Due to dwindling channels, it is difficult to obtain a phase reference for the coherent detection of the modulated data signal. It is therefore advantageous to provide a separate pilot channel.

Eine Kanalschätzung für die kohärente Erfassung wird typischerweise von einem gemeinsamen Pilotkanal erhalten. Ein gemeinsamer Pilotkanal, der mit einer omnidirektionalen Antenne gesendet wird, erfährt jedoch einen anderen Funkkanal als ein Verkehrskanalsignal, das über einen schmalen Strahl gesendet wird. Es hat sich gezeigt, daß gewöhnliche Steuerkanäle häufig in der Abwärtsverbindung problematisch sind, wenn adaptive Antennen verwendet werden. Das Problem kann umgangen werden durch benutzerspezifische Pilotsymbole, die als Referenzsignal für die Kanalschätzung verwendet werden. Die dedizierten Pilotsymbole können entweder bezüglich der Zeit oder des Codes multiplexiert sein.A channel estimate for the coherent detection is typically obtained from a common pilot channel. However, a common pilot channel transmitted with an omnidirectional antenna experiences a different radio channel than a traffic channel signal transmitted over a narrow beam. It has been found that ordinary control channels are often problematic in the downlink when adaptive antennas are used. The problem can be circumvented by user-specific pilot symbols, which are used as a reference signal for channel estimation. The dedicated pilot symbols may be multiplexed in either time or code.

3 zeigt ein Blockschaltbild eines Senders und eines Empfängers für zeitmultiplexierte Pilotsymbole für ein verbessertes Kanalschätzverfahren, das unter Umgebungsbedingungen mit langsamem bis schnellem Schwund zufriedenstellend arbeitet. Bekannte Pilotsymbole werden periodisch mit der Sequenz der gesendeten Daten multiplexiert. Die Pilotsymbole und die den Pilotsymbolen folgenden Datensymbole bilden einen Schlitz, wie in 3 gezeigt ist. 3 Fig. 12 shows a block diagram of a transmitter and a receiver for time multiplexed pilot symbols for an improved channel estimation method which operates satisfactorily under ambient conditions with slow to fast fading. Known pilot symbols are periodically multiplexed with the sequence of transmitted data. The pilot symbols and the data symbols following the pilot symbols form a slot, as in FIG 3 is shown.

Ferner wird in einem DS-CDMA-Sender das Informationssignal mit einem Spreizcode moduliert und im Empfänger mit einem Duplikat desselben Codes korreliert. Daher ist eine geringe Kreuzkorrelation zwischen den erwünschten und störenden Benutzern wichtig, um die Mehrfachzugriffinterferenz zu unterdrücken. Gute Autokorrelationseigenschaften werden für eine zuverlässige Anfangssynchronisation benötigt, da große Seitenkeulen der Autokorrelationsfunktion zu fehlerhaften Codesynchronisationsentscheidungen führen können. Ferner sind gute Autokorrelationseigenschaften wichtig, um die Mehrwegkomponenten zuverlässig zu trennen.Further, in a DS-CDMA transmitter, the information signal is modulated with a spreading code and correlated in the receiver with a duplicate of the same code. Therefore, low cross-correlation between the wanted and interfering users is important to suppress the multiple access interference. Good autocorrelation properties are needed for reliable initial synchronization because large sidelobes of the autocorrelation function can result in erroneous code synchronization decisions. Furthermore, good autocorrelation properties are important to reliably separate the reusable components.

Da die Autokorrelationsfunktion eines Spreizcodes der Autokorrelationsfunktion des weißen Gauß'schen Rauschens soweit wie möglich ähneln soll, werden die DS-Codesequenzen auch als Pseudorausch-(PN)-Sequenzen bezeichnet. Die Autokorrelations- und Kreuzkorrelationsfunktionen sind derart verbunden, daß es nicht möglich ist, gleichzeitig gute Autokorrelations- und Kreuzkorrelationswerte zu erhalten. Dies kann intuitiv erklärt werden, indem beachtet wird, daß gute Autokorrelationseigenschaften auch eine Anzeige für die gute Zufälligkeit einer Sequenz sind. Zufallscodes weisen schlechtere Kreuzkorrelationseigenschaften auf als deterministische Codes.Since the autocorrelation function of a spreading code should be as close as possible to the autocorrelation function of the white Gaussian noise, the DS code sequences are also referred to as pseudonoise (PN) sequences. The autocorrelation and cross-correlation functions are linked such that it is not possible to obtain good autocorrelation and cross-correlation values simultaneously. This can be explained intuitively by considering that good autocorrelation properties are also an indication of the good randomness of a sequence. Random codes have worse cross-correlation properties than deterministic codes.

Ein solches mobiles Kommunikationssystem hat unterschiedliche Entwicklungsstufen durchlaufen, wobei verschiedene Länder unterschiedliche Standards verwenden. Die erste Generation von mobilen Systemen in den Achtziger Jahren hat die Analogübertragung für Sprachdienste verwendet. Advanced Mobile Phone Service (AMPS) in den Vereinigten Staaten, Total Access Communication System (TACS) in Großbritannien, Nordic Mobile Telephones (NMT) in Skandinavien, Nippon Telephone and Telegraph (NTT) in Japan usw. gehörten zur ersten Generation.Such a mobile communication system has gone through different stages of development, with different countries using different standards. The first generation of mobile systems in the eighties has used analog transmission for voice services. Advanced Mobile Phone Service (AMPS) in the United States, Total Access Communication System (TACS) in the UK, Nordic Mobile Telephones (NMT) in Scandinavia, Nippon Telephone and Telegraph (NTT) in Japan, etc. were among the first generation.

Die Systeme der zweiten Generation, die die digitale Übertragung verwenden, wurden in den späten Achtzigern eingeführt. Sie bieten eine höhere Spektrumseffizienz, bessere Datendienste und eine fortschrittlichere Weiterreichung als die Systeme der ersten Generation. Global System for Mobile Communications (GSM) in Europa, Personal Digital Cellular (PDC) in Japan und IS-95 in den Vereinigten Staaten gehörten zur zweiten Generation.The second generation systems using digital transmission were introduced in the late 1980's. They offer higher spectrum efficiency, better data services, and more advanced delivery than the first-generation systems. Global System for Mobile Communications (GSM) in Europe, Personal Digital Cellular (PDC) in Japan and IS-95 in the United States belonged to the second generation.

Seit kurzem sind Mobilfunknetze der dritten Generation in intensiver Forschung und Diskussion und werden um das Jahr 2000 eingeführt. In der International Telecommunication Union (ITU) werden die Netze der dritten Generation bezeichnet mit International Mobile Telecommunications – 2000 (IMT-2000), während sie in Europa bezeichnet werden mit Universal Mobile Telecommunication System (UMTS). IMT-2000 bietet eine Vielfalt von Diensten, einschließlich Multimedia und Paketdaten mit hoher Bitrate.Recently, third-generation mobile networks are under intense research and discussion and are being introduced around the year 2000. The International Telecommunication Union (ITU) identifies the third generation networks referred to as International Mobile Telecommunications - 2000 (IMT-2000), while in Europe they are referred to as Universal Mobile Telecommunication System (UMTS). IMT-2000 offers a variety of services, including multimedia and high bit rate packet data.

Das Breitband-CDMA hat sich als die Haupt-Luftschnittstellenlösung für die Netze der dritten Generation entwickelt. Breitband-CDMA-Systeme werden derzeit normiert vom European Telecommunication Standards Institute (ETSI) von Europa, der Associaton for Radio Industry and Business (ARIB) in Japan, dem TIA Engineering committees TR45 und TR46 und dem T1-committee TlPl der Vereinigten Staaten, sowie der Telecommunication Technology Association TTA I und TTA II (umbenannt in Global CDMA I bzw. II) in Korea. Die obige Beschreibung und ein Hintergrund der vorhergehenden Systeme ist zu finden in ”WIDEBAND CDMA FOR THIRD GENERATION MOBILE COMMUNICATIONS” von T. Ojanpera u. a., veröffentlicht 1998 von Artech House Publishers.Broadband CDMA has emerged as the premier air interface solution for third generation networks. Broadband CDMA systems are currently being standardized by the European Telecommunication Standards Institute (ETSI) of Europe, the Association for Radio Industry and Business (ARIB) in Japan, the TIA Engineering Committees TR45 and TR46 and the T1 committee TlPl of the United States, as well Telecommunication Technology Association TTA I and TTA II (renamed Global CDMA I and II, respectively) in Korea. The above description and background of the foregoing systems can be found in "WIDEBAND CDMA FOR THIRD GENERATION MOBILE COMMUNICATIONS" by T. Ojanpera a. a., published in 1998 by Artech House Publishers.

Vor kurzem haben ARIB in Japan, ETSI in Europa, T1 in den USA und TTA in Korea ein Mobilkommunikationssystem der dritten Generation auf der Grundlage eines Kernnetzes und einer Funkzugriffstechnik eines bestehenden globalen Systems für Mobilkommunikation (GSM) vorgestellt, um verschiedene Dienste anzubieten, einschließlich Multimedia, wie z. B. Ton, Video und Daten. Sie haben einer Partnerschaftstudie für die Präsentation einer technischen Spezifikation für die entwickelte nächste Generation von Mobilkommunikationssystemen zugestimmt und ein Projekt für die Partnerschaftsstudie als das Partnerschaftsprojekt dritte Generation (3GPP = third generation partnership project) benannt.Recently, ARIB in Japan, ETSI in Europe, T1 in the USA and TTA in Korea have introduced a third generation mobile communication system based on a core network and a radio access technique of an existing global mobile communication (GSM) system to offer various services, including multimedia , such as As sound, video and data. They agreed to a partnership study for the presentation of a technical specification for the next generation of mobile communication systems developed and named a project for the partnership study as the third generation partnership project (3GPP).

Das 3GPP ist in drei technische Teilstudien unterteilt. Der erste Teil ist eine 3GPP-Systemstruktur und Dienstfähigkeit auf der Grundlage der 3GPP+-Spezifikation. Der zweite Teil ist eine Studie eines universellen terrestrischen Funkzugriffsnetzes (UTRAN), welches ein Funkzugriffsnetz (RAN) ist, das die Breitband-CDMA-Technik auf der Grundlage eines Frequenzbereich-Duplex-(FDD)-Modus und eine TD-CDMA-Technik auf der Grundlage eines Zeitbereich-Duplex-(TTD)-Modus verwendet. Der dritte Teil ist eine Studie eines Kernnetzes, das aus einem GSM der zweiten Generation entwickelt worden ist und Netzfähigkeiten der dritten Generation aufweist, wie z. B. das Mobilitätsmanagement und die globale Weiterreichung.The 3GPP is divided into three technical sub-studies. The first part is a 3GPP system structure and service based on the 3GPP + specification. The second part is a study of a universal terrestrial radio access network (UTRAN), which is a radio access network (RAN) that supports the broadband CDMA A frequency domain duplex (FDD) mode technique and a TD-CDMA technique based on a time domain duplex (TTD) mode are used. The third part is a study of a core network that has been developed from a second-generation GSM and has third-generation network capabilities, such as: For example, mobility management and global delivery.

Unter den technischen Studien des 3GPP definiert die UTRAN-Studie den Transport und die physikalischen Kanäle und spezifiziert diese. Diese technische Spezifikation, TS-S1.11 v1.1.0, wurde herausgegeben im März 1999. Der physikalische Kanal enthält die dedizierten physikalischen Kanäle (DPCHs), die in der Aufwärtsverbindung und der Abwärtsverbindung verwendet werden. Jeder DPCH ist im allgemeinen mit drei Schichten versehen, z. B. Superrahmen, Funkrahmen und Zeitschlitzen. Wie in der 3GPP-Funkzugriffsnetz-(RAN)-Norm spezifiziert ist, besitzt ein Superrahmen eine maximale Rahmeneinheit einer Periode von 720 ms. Hinsichtlich der Systemrahmenzahlen besteht ein Superrahmen aus 72 Funkrahmen. Jeder Funkrahmen besitzt eine Periode von 10 ms, wobei ein Funkrahmen 16 Zeitschlitze enthält, von denen jeder Felder entsprechende Informationsbits auf der Grundlage des DPCH enthält.Among the technical studies of the 3GPP, the UTRAN study defines and specifies the transport and physical channels. This technical specification, TS-S1.11 v1.1.0, was released in March 1999. The physical channel contains the dedicated physical channels (DPCHs) used in the uplink and downlink. Each DPCH is generally provided with three layers, e.g. Super frames, radio frames and time slots. As specified in the 3GPP Radio Access Network (RAN) standard, a superframe has a maximum frame unit of a period of 720 ms. In terms of system frame numbers, a superframe consists of 72 radio frames. Each radio frame has a period of 10 ms, with one radio frame containing 16 time slots, each of which contains corresponding information bits based on the DPCH.

4 zeigt eine Rahmenstruktur eines Aufwärtsverbindung-DPCH auf der Grundlage der 3GPP-RAN-Norm. Der Aufwärtsverbindung-DPCH ist mit zwei Typen von Kanälen versehen, z. B. einem dedizierten physikalischen Datenkanal (DPDCH) und einem dedizierten physikalischen Steuerkanal (DPCCH). Der Aufwärtsverbindung-DPDCH dient zum Transport der dedizierten Daten, während der Aufwärtsverbindung-DPCCH zum Transport der Steuerinformationen dient. 4 Fig. 11 shows a frame structure of an uplink DPCH based on the 3GPP RAN standard. The uplink DPCH is provided with two types of channels, e.g. A dedicated physical data channel (DPDCH) and a dedicated physical control channel (DPCCH). The uplink DPDCH is for transporting the dedicated data while the uplink DPCCH is for transporting the control information.

Der Aufwärtsverbindung-DPCCH für den Transport der Steuerinformationen enthält verschiedene Felder, wie z. B. ein Pilotfeld 21 mit Npilot Bits, ein Sendeleistungs-(TPC)-Feld 22 mit NTPC Bits, ein Rückkopplungsinformations-(FBI)-Feld 23 mit NFBI Bits und ein optionales Transportkombinationsindikator-(TFCI)-Feld 24 mit NTFCI Bits, Das Pilotfeld 21 enthält die Pilotbits Npilot zum Unterstützen der Kanalschätzung für die kohärente Erfassung. Das TFCI-Feld 4 unterstützt das gleichzeitige Bereitstellen mehrerer Dienste durch das System. Das Fehlen des TFCI-Feldes 4 im Aufwärtsverbindung-TPCCH zeigt, daß der zugehörige Dienst ein Dienst mit fester Rate ist. Der Parameter k bestimmt die Anzahl der Bits pro Aufwärtsverbindung-DPDCH/DPCCH-Schlitz. Er bezieht sich auf den Spreizfaktor SF des physikalischen Kanals als SF = 256/2k. Der Spreizfaktor SF kann somit von 256 bis hinab zu 4 reichen.The uplink DPCCH for transporting the control information includes various fields such as: B. a pilot field 21 with N pilot bits, a transmit power (TPC) field 22 with N TPC bits, a feedback information (FBI) field 23 with N FBI bits and an optional Transport Combination Indicator (TFCI) field 24 with N TFCI bits, the pilot field 21 contains the pilot bits N pilot to support the channel estimation for coherent detection. The TFCI field 4 supports the simultaneous provision of multiple services by the system. The absence of the TFCI field 4 in the uplink TPCCH indicates that the associated service is a fixed rate service. The parameter k determines the number of bits per uplink DPDCH / DPCCH slot. It refers to the spreading factor SF of the physical channel as SF = 256/2 k . The spreading factor SF can thus range from 256 down to 4.

5 ist eine Tabelle, die verschiedene Informationen des Aufwärtsverbindung-DPCCH zeigt, wobei das Kanalbit und die Symbolraten diejenigen unmittelbar vor der Spreizung sind, (Zum Zeitpunkt dieser technischen Spezifikation war die genaue Anzahl der Bits der unterschiedlichen Aufwärtsverbindung-DPCCH-Felder der 4 (Npilot, NTPC, NFBI und NTFCI) nicht bestimmt.) 5 FIG. 13 is a table showing various information of the uplink DPCCH, with the channel bit and symbol rates being just prior to spreading (At the time of this technical specification, the exact number of bits of the different uplink DPCCH fields was the 4 (N pilot , N TPC , N FBI and N TFCI ) not determined.)

6 ist eine Tabelle, die Pilotbitmuster des Aufwärtsverbindung-DPCCH zeigt, und insbesondere 6-Bit- und 8-Bit-Pilotbitmuster für jeden Schlitz. In 6 wird die nicht schattierte Sequenz für die Kanalschätzung verwendet, während die schattierte Sequenz als Rahmensynchronisationswörter oder Sequenzen verwendet werden kann. Die Pilotbits außerhalb des Rahmensynchronisationswortes, z. B. das Kanalschätzwort, weisen einen Wert von 1 auf. 6 Figure 13 is a table showing uplink DPCCH pilot bit patterns, and more particularly 6-bit and 8-bit pilot bit patterns for each slot. In 6 For example, the unshaded sequence is used for channel estimation, while the shaded sequence can be used as frame synchronization words or sequences. The pilot bits outside the frame synchronization word, e.g. As the channel estimation word, have a value of 1 on.

In dem Fall z. B., in dem jeder Schlitz 6 Pilotbits Npilot = 6 enthält, werden die Sequenzen, die gebildet werden von Schlitz #1 bis Schlitz #16 bei Bit #1, bei Bit #2, bei Bit #4 und bei Bit #5, als die Rahmensynchronisationswörter verwendet. In dem Fall, in dem jeder Schlitz aus 8 Pilotbits besteht (Npilot = 8), werden die Sequenzen bei Bit #1, bei Bit #3, bei Bit #5 und bei Bit #7 als Rahmensynchronisationswörter verwendet. In dem Fall, in dem die Anzahl der Pilotbits des jeweiligen Sequenzschlitzes entweder gleich 6 oder gleich 8 ist, werden insgesamt vier Bit als Rahmensynchronisationswort verwendet. Da ein Funkrahmen mit 16 Zeitschlitzen versehen ist, beträgt folglich die Anzahl der Pilotbits, die als Rahmensynchronisationswort verwendet werden, 64 Bits pro Rahmen.In the case z. In which each slot contains 6 pilot bits N pilot = 6, the sequences formed from slot # 1 to slot # 16 at bit # 1, bit # 2, bit # 4 and bit # 5, used as the frame synchronization words. In the case where each slot consists of 8 pilot bits (N pilot = 8), the sequences at bit # 1, at bit # 3, at bit # 5 and at bit # 7 are used as frame synchronization words. In the case where the number of pilot bits of the respective sequence slot is either equal to 6 or equal to 8, a total of four bits are used as the frame synchronization word. Thus, since a radio frame is provided with 16 time slots, the number of pilot bits used as a frame synchronization word is 64 bits per frame.

7 zeigt eine Spreiz/Verwürfelungs-Anordnung des Aufwärtsverbindung-DPCH auf der Grundlage der 3GPP-RAN-Norm. Die Anordnung der 7 ist vorgesehen für die Ausführung einer Quadratur-Phasenverschiebung-Tastungs-Operation (QPSK-Operation), wobei der Aufwärtsverbindung-DPDCH und der DPCCH jeweils auf I- und Q-Kanalzweige abgebildet werden. 7 Fig. 11 shows a spreading / scrambling arrangement of the uplink DPCH based on the 3GPP RAN standard. The arrangement of 7 is provided for performing a Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) operation, wherein the uplink DPDCH and the DPCCH are mapped to I and Q channel branches, respectively.

Das Spreizen ist eine Operation zum Vermitteln aller Symbole durch die jeweiligen Kanalzweige auf mehrere Chips. Die I- und Q-Kanalzweige werden jeweils auf Chipraten gespreizt, auf der Grundlage zweier unterschiedlicher orthogonal veränderlicher Spreizfaktoren (OVSFs) oder Kanalisierungscodes CD und CC. Der OVSF stellt die Anzahl der Chips pro Symbol auf jedem Kanalzweig dar. Die Spreizung der zwei Kanalzweige wird summiert und anschließend komplex verwürfelt mittels eines spezifischen komplexen Verwürfelungscodes Cscramb. Das komplex verwürfelte Ergebnis wird in den Realteil und den Imaginärteil getrennt und anschließend gesendet, nachdem es auf den entsprechenden Trägern plaziert worden ist.The spreading is an operation for switching all the symbols through the respective channel branches to a plurality of chips. The I and Q channel branches are each spread to chip rates based on two different orthogonally varying spreading factors (OVSFs) or channelization codes C D and C C. The OVSF represents the number of chips per symbol on each channel branch. The spread of the two channel branches is summed and then scrambled by means of a specific complex scrambling code C scramb . The complex scrambled result is separated into the real part and the imaginary part and then sent after being placed on the corresponding carriers.

8 zeigt eine Rahmenstruktur eines Abwärtsverbindung-DPCH auf der Grundlage der 3GPP-RAN-Norm. Die Anzahl der Pilotbits (oder Symbole) im Aufwärtsverbindung-DPCH beträgt 6 oder 8, da der Aufwärtsverbindung-DPCH mit einer festen Rate von 16 Kbps aktiviert wird. Da jedoch der Abwärtsverbindung-DPCH mit einer veränderlichen Rate aktiviert wird, weist er die in 9 gezeigten Pilotsymbolmuster auf. 8th Fig. 10 shows a frame structure of a downlink DPCH based on the 3GPP RAN standard. The number of pilot bits (or symbols) in the uplink DPCH is 6 or 8 because the uplink DPCH is activated at a fixed rate of 16 Kbps. However, because the downlink DPCH is activated at a variable rate, it has the in 9 shown pilot symbol pattern.

Wie in 8 gezeigt, ist der Abwärtsverbindung-DPCH ähnlich dem Aufwärtsverbindung-DPCH mit zwei Typen von Kanälen versehen, z. B. einem dedizierten physikalischen Datenkanal (DPDCH) und einem dedizierten physikalischen Steuerkanal (DPCCH). Im Abwärtsverbindung-DPCH dient der Abwärtsverbindung-DPDCH zum Transportieren der dedizierten Daten, während der Abwärtsverbindung-DPCCH zum Transportieren der Steuerinformationen dient. Der Abwärtsverbindung-DPCCH zum Transportieren der Steuerinformationen umfaßt verschiedene Felder, wie z. B. ein Pilotfeld 27, ein TPC-Feld 26 und ein TFCI-Feld 25. Das Pilotfeld 27 enthält Pilotsymbole zum Unterstützen der Kanalschätzung für die kohärente Erfassung.As in 8th The downlink DPCH, similar to the uplink DPCH, is provided with two types of channels, e.g. A dedicated physical data channel (DPDCH) and a dedicated physical control channel (DPCCH). In the downlink DPCH, the downlink DPDCH is for transporting the dedicated data while the downlink DPCCH is for transporting the control information. The downlink DPCCH for transporting the control information comprises various fields, such as e.g. B. a pilot field 27 , a TPC field 26 and a TFCI field 25 , The pilot field 27 contains pilot symbols to support the channel estimation for coherent detection.

9 ist eine Tabelle, die Pilotsymbolmuster zeigt, die im Abwärtsverbindung-DPCCH enthalten sind und gemäß den unterschiedlichen Symbolraten des Abwärtsverbindung-DPCCH klassifiziert sind. In dem Fall z. B., in dem die Symbolrate 16, 32, 64 oder 128 Kbps beträgt, enthält jeder Schlitz 4 Pilotsymbole für einen I-Kanalzweig und 4 Pilotsymbole für einen Q-Kanalzweig, insgesamt 8 Pilotsymbole. 9 FIG. 13 is a table showing pilot symbol patterns included in the downlink DPCCH and classified according to the different downlink DPCCH symbol rates. In the case z. For example, where the symbol rate is 16, 32, 64 or 128 Kbps, each slot contains 4 pilot symbols for an I channel branch and 4 pilot symbols for a Q channel branch, totaling 8 pilot symbols.

In 9 wird die nicht schattierte Sequenz für die Kanalschätzung verwendet, während die schattierten Sequenzen als Rahmensynchronisationswörter verwendet werden können. Die restlichen Pilotsymbole außer dem Rahmensynchronisationswort (z. B. die Kanalschätzung) besitzen einen Wert von 11. In dem Fall z. B., in dem die Symbolrate 16, 32, 64 oder 128 Kbps beträgt, werden die Sequenzen, die von den Pilotsymbolen vom Schlitz #1 bis zum Schlitz #16 gebildet werden, beim Symbol #1 und beim Symbol #2 als Rahmensynchronisationswörter verwendet. Da dementsprechend die Anzahl der als Rahmensynchronisationswörter verwendeten Pilotsymbole 4 pro Schlitz beträgt, werden in jedem Funkrahmen 64 Pilotsymbole verwendet.In 9 For example, the unshaded sequence is used for channel estimation, while the shaded sequences can be used as frame synchronization words. The remaining pilot symbols other than the frame synchronization word (eg, the channel estimate) have a value of 11. In the case of e.g. For example, where the symbol rate is 16, 32, 64, or 128 Kbps, the sequences formed by the pilot symbols from slot # 1 to slot # 16 are used as symbol sync words in symbol # 1 and symbol # 2. Accordingly, since the number of pilot symbols used as frame synchronization words is 4 per slot, 64 pilot symbols are used in each radio frame.

10 zeigt eine Spreiz/Verwürfelungs-Anordnung für den Abwärtsverbindung-DPCH auf der Grundlage der 3GPP-RAN-Norm. Die Anordnung der 10 dient zum Spreizen und Verwürfeln des Abwärtsverbindung-DPCH und eines gemeinsamen physikalischen Steuerkanals (CCPCH). Eine QPSK-Operation wird mit Bezug auf zwei Symbole der zwei Kanäle derart durchgeführt, daß sie seriell-parallel-umgesetzt werden und anschließend jeweils auf die I- und Q-Kanalzweige abgebildet werden. 10 Fig. 12 shows a spreading / scrambling arrangement for the downlink DPCH based on the 3GPP RAN standard. The arrangement of 10 serves to spread and scramble the downlink DPCH and a common physical control channel (CCPCH). A QPSK operation is performed with respect to two symbols of the two channels such that they are serially-parallel-converted and subsequently mapped to the I and Q channel branches, respectively.

Die I- und Q-Kanalzweige werden jeweils mit Chipraten auf der Grundlage zweier gleicher Kanalisierungscodes Cch gespreizt. Die Spreizung der zwei Kanalzweige wird summiert und anschließend komplex verwürfelt mittels eines spezifischen komplexen Verwürfelungscodes Cscramb. Das komplex verwürfelte Ergebnis wird in den Realteil und den Imaginärteil getrennt und anschließend gesendet, nachdem es auf den entsprechenden Trägern plaziert worden ist. Es ist zu beachten, daß für alle physikalischen Kanäle in einer Zelle derselbe Verwürfelungscode verwendet wird, während unterschiedliche Kanalisierungscodes für unterschiedliche physikalische Kanäle verwendet werden. Die Daten und verschiedenen Steuerinformationen werden zu einem Empfänger über die Aufwärtsverbindung- und Abwärtsverbindung-DPCHs transportiert, die der obenerwähnten Spreizung und Verwürfelung unterliegen.The I and Q channel branches are each spread at chip rates based on two equal channelization codes C ch . The spread of the two channel branches is summed and then scrambled using a complex complex scrambling code C scramb . The complex scrambled result is separated into the real part and the imaginary part and then sent after being placed on the corresponding carriers. It should be noted that the same scrambling code is used for all physical channels in a cell, while different channelization codes are used for different physical channels. The data and various control information are transported to a receiver via the uplink and downlink DPCHs which are subject to the aforementioned spreading and scrambling.

Die Spezifikation TS S1.11 v1.1.0 spezifiziert ferner einen primären gemeinsamen physikalischen Steuerkanal (PCCPCH), der ein physikalischer Abwärtsverbindungskanal mit fester Rate ist und zum Tragen des Übertragungskanals (BCH) verwendet wird, sowie einen sekundären gemeinsamen physikalischen Steuerkanal (SCCPCH), der zum Führen des Vorwärtszugriffkanals (FACH) und des Rufkanals (PCH) mit einer konstanten Rate verwendet wird. Die 11A und 11B zeigen die Rahmenstruktur des PCCPCH und des SCCPCH, die jeweils ein Pilotfeld besitzen. Die Spezifikation TS S1.11 v1.1.0 empfiehlt die Pilotmuster für den PCCPCH und den SCCPCH. Ferner empfiehlt die Spezifikation TS S1.11 v1.1.0 das Pilotmuster für den DPCH-Kanal für die Diversitätsantenne unter Verwendung einer offenen Antennendiversität auf der Grundlage einer Raumzeit-Blockcodierung, die auf der Sendediversität (STTD) und den Diversitätsantennen-Pilotmustern für PCCPCH und SCCPCH beruht. Diese Muster sind zu finden in der Spezifikation TS S1.11 v1.1.0, wobei eine genaue Beschreibung hier weggelassen wird.The specification TS S1.11 v1.1.0 further specifies a primary common physical control channel (PCCPCH), which is a fixed rate physical downlink channel used to carry the transmission channel (BCH) and a secondary common physical control channel (SCCPCH) for guiding the forward access channel (FACH) and the paging channel (PCH) at a constant rate. The 11A and 11B show the frame structure of the PCCPCH and the SCCPCH, each having a pilot field. The specification TS S1.11 v1.1.0 recommends the pilot patterns for the PCCPCH and the SCCPCH. Further, the specification TS S1.11 v1.1.0 recommends the pilot pattern for the DPCH channel for the diversity antenna using open-ended antenna diversity based on space-time block coding based on the transmit diversity (STTD) and the diversity antenna pilot patterns for PCCPCH and SCCPCH based. These patterns can be found in the specification TS S1.11 v1.1.0, a detailed description of which is omitted here.

Für die Rahmensynchronisation muß eine Autokorrelationsfunktion auf der Grundlage der Pilotmustersequenz durchgeführt werden. Beim Pilotsequenzentwurf ist das Finden einer Autokorrelation einer Sequenz mit dem geringsten Außer-Phase-Koeffizienten wichtig, um die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms bezüglich der Synchronisation zu verringern. Ein Fehlalarm wird festgestellt, wenn eine Spitze erfaßt wird, wenn keine Spitzenerfassung stattfinden sollte.For frame synchronization, an autocorrelation function must be performed based on the pilot pattern sequence. The pilot sequence design is finding an autocorrelation of a sequence with the least out-of-phase coefficient important to reduce the likelihood of a false alarm on synchronization. A false alarm is detected when a peak is detected if peak detection should not occur.

Im optimalen Fall sollte das Ergebnis der Autokorrelation für einen Rahmen mit einer Sequenz bei einem vorgeschriebenen Pilotbit dieselben Maximalwerte bei 0 und bei mittleren Zeitverschiebungen einer Korrelationsperiode aufweisen, die in der Polarität unterschiedlich sind, wobei die restlichen Seitenkeulen bei anderen Zeitverschiebungen als 0 und Mitte den Wert 0 aufweisen sollten. Die verschiedenen Pilotmuster, die in der TS S1.11 v1.1.0 empfohlen werden, erfüllen diese Anforderung jedoch nicht, sowohl in der Aufwärtsverbindung als auch in der Abwärtsverbindung.In the optimal case, the result of the autocorrelation for a frame having a sequence at a prescribed pilot bit should have the same maximum values at 0 and at average time shifts of a correlation period that are different in polarity, with the remaining sidelobes at time shifts other than 0 and the center at the value Should have 0. However, the various pilot patterns recommended in the TS S1.11 v1.1.0 do not meet this requirement, both in the uplink and in the downlink.

In einem Artikel mit dem Titel ”Synchronization Sequence Design with Double Thresholds for Digital Cellular Telephone” von Young Joon Song u. a. (ICEI'98 18.–20. August 1998, Seiten II-314 bis II-317), von der der vorliegende Erfinder ein Koautor ist, wird eine Korrelatorschaltung für GSM-Codes beschrieben, in denen die Außer-Phase-Koeffizienten alle 0 sind, mit einer Ausnahme bei 0 und bei mittlerer Verschiebung, die eine erste Spitze und eine zweite Spitze aufweisen, wobei die ersten und zweiten Spitzen entgegengesetzte Polarität besitzen, jedoch einander nicht gleichen. Ferner beschreibt der Artikel niedrigste Außer-Phase-Koeffizienten von +4 und –4. Außerdem zeigt der Artikel nicht, wie solche Sequenzen und eine Autokorrelation verwendet werden können, um die obenbeschriebenen optimalen Ergebnisse zu erreichen, wobei der Artikel nicht ausreichend offenbart, daß die Sequenzen die niedrigsten Autokorrelations-Seitenkeulen erreichen oder erreichen können.In an article entitled "Synchronization Sequence Design with Double Thresholds for Digital Cellular Telephone" by Young Joon Song a. a. (ICEI '98 August 18-20, 1998, pages II-314 to II-317), of which the present inventor is a co-author, a correlator circuit for GSM codes is described in which the out-of-phase coefficients are all 0 are, with one exception, at 0 and at medium displacement, having a first peak and a second peak, the first and second peaks having opposite polarity but not equal to one another. Furthermore, the article describes lowest out-of-phase coefficients of +4 and -4. In addition, the article does not show how such sequences and autocorrelation can be used to achieve the optimal results described above, which article does not disclose sufficiently that the sequences can achieve or achieve the lowest autocorrelation sidelobes.

Wie oben beschrieben ist, erreichen die Pilotmuster, die für die Rahmensynchronisationswörter oder Sequenzen verwendet werden, nicht die optimalen Ergebnisse. Ferner führen die Pilotmuster des Standes der Technik die Rahmensynchronisation nicht schnell und genau durch. Außerdem bieten die obenerwähnten Pilotmuster und Rahmensynchronisationssequenzen keine Optimale Kreuzkorrelation und Autokorrelation. Ferner bieten weder die TS-Spezifikation noch der Artikel eine Lösung für die Verwendung der Pilotmuster für das schlitzweise Doppelprüfungs-Rahmensynchronisationsschema und offenbaren nicht die Verwendung der Rahmensynchronisationssequenz für die Kanalschätzung.As described above, the pilot patterns used for the frame synchronization words or sequences do not achieve the optimal results. Further, the pilot patterns of the prior art do not perform frame synchronization quickly and accurately. In addition, the above-mentioned pilot patterns and frame synchronization sequences do not provide optimal cross-correlation and autocorrelation. Further, neither the TS specification nor the article provide a solution to the use of the pilot patterns for the slot-wise dual-checking frame synchronization scheme and do not disclose the use of the frame synchronization sequence for channel estimation.

In John G. Proakis „Digital Communications” McGraw Hill, 1995, ISBN 0-07-051726-6, Seiten 724 bis 729 und 744 bis 752 werden PN-Codesequenzen, wie Gold-Sequenzen, Walch-Codesequenzen beschrieben. Herkömmlicherweise wird eine Korrelation einer empfangenen PN-Codesequenz und einer Referenz-PN-Codesequenz benutzt, um in einem CDMA-Telekommunikationssystem den Kanalaufbau und die anfängliche Synchronisation zu ermöglichen. Um die Synchronisation jedoch auch weiter aufrecht zu erhalten, können verschiedene Möglichkeiten genutzt werden. Eine dieser Möglichkeiten ist das sogenannte ”prior pilot code sequence pattern” des 3 GPP Standard. Die hier beschriebenen PN-Codesequenzen sind orthogonal oder pseudo-orthogonal zueinander. Die Kreuzkorrelation zwischen zwei Codesequenzen für jede Verzögerung über die Korrelationsperiode ist also null ist.In John G. Proaki's "Digital Communications" McGraw Hill, 1995, ISBN 0-07-051726-6, pages 724 to 729 and 744 to 752, PN code sequences such as Gold sequences, Walch code sequences are described. Conventionally, correlation of a received PN code sequence and a reference PN code sequence is used to enable channel establishment and initial synchronization in a CDMA telecommunications system. However, in order to maintain the synchronization, various possibilities can be used. One of these options is the so-called "prior pilot code sequence pattern" of the 3 GPP standard. The PN code sequences described herein are orthogonal or pseudo-orthogonal to each other. The cross-correlation between two code sequences for each delay over the correlation period is thus zero.

Die JP 09051289 AA beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen einer PN-Codesequenz, die einem Schieberegister zugeführt ist, um acht gleiche gegeneinander verzögerte PN-Codesequenzen zu erhalten.The JP 09051289 AA describes a method of generating a PN code sequence supplied to a shift register to obtain eight equal PN code sequences delayed against each other.

Auch gemäß der JP 03032241 ist es bekannt, PN-Codesequenzen, die von entsprechenden PN-Codegeneratoren erzeugt wurden über einen Schalter einem EX-OR-Kreis zuzuführen, um zwei PN-Codesequenzen als PN-Codesequenzreihe zu verwenden.Also according to the JP 03032241 It is known to supply PN code sequences generated by respective PN code generators via a switch to an EX-OR circuit to use two PN code sequences as PN code sequence series.

Die US 4,901,307 betrifft ein Kommunikationssystem mit Spreiz-Spektrum-Vielfachzugriff, also ein Vielfachzugriffsverfahren, bei dem durch die Verwendung unterschiedlicher Spreizcodes verschiedene Benutzer gleichzeitig mit einer Basisstation kommunizieren können. Zur Erzeugung gespreizter, also breitbandiger Signale quasi-orthogonale Codes, werden insbesondere Gold-Codes eingesetzt. Ferner werden Pilot-Chip-Sequenzen für die Bestimmung der zeitlichen Abstimmung von ”Code-Division-Spread-Spectrum-Communication-Signals” mit Bezug auf eine lokale Pilotchipsequenz verwendet.The US 4,901,307 relates to a spread spectrum multiple access communication system, that is, a multiple access method in which different users can simultaneously communicate with a base station by using different spreading codes. To generate spread, ie broadband signals quasi-orthogonal codes, gold codes are used in particular. Further, pilot chip sequences are used to determine the timing of code division spread spectrum communication signals with respect to a local pilot chip sequence.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wenigstens die Probleme und Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.It is an object of the present invention to eliminate at least the problems and disadvantages of the prior art.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Rahmensynchronisationswörter zu schaffen, die zu optimalen Autokorrelationsergebnissen führen.It is an object of the present invention to provide frame synchronization words that result in optimal autocorrelation results.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Seitenkeulen zu eliminieren oder zu verhindern. It is another object of the present invention to eliminate or prevent side lobes.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Maximalwerte bei 0 und bei mittleren Zeitverschiebungen zu erzeugen.It is another object of the present invention to produce maximum values at 0 and at medium time shifts.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Synchronisationswort für wenigstens eine schnelle und genaue Rahmensynchronisation zu liefern.It is another object of the present invention to provide a synchronization word for at least a fast and accurate frame synchronization.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein schlitzweises Doppelprüfungs-Rahmensynchronisationsschema zu schaffen.It is a further object of the present invention to provide a slit double check frame synchronization scheme.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rahmensynchronisationswort zu schaffen, das für die Kanalschätzung verwendet werden kann.It is another object of the present invention to provide a frame synchronization word that can be used for channel estimation.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gleichzeitig eine gute Kreuzkorrelation und eine gute Autokorrelation zu schaffen.It is another object of the present invention to simultaneously provide good cross-correlation and good autocorrelation.

Die Aufgaben werden durch die Verfahren zum Erzeugen einer Pilotsequenz bzw. eines Paares von Pilotsequenzen für die Rahmensynchronisation gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.The objects are achieved by the methods for generating a pilot sequence or a pair of frame synchronization pilot sequences according to the independent claims. Particularly preferred embodiments are the subject of the respective subclaims.

Ein Verfahren zum Synchronisieren eines Rahmens unter Verwendung eines optimalen Pilotsymbols umfasst die Schritte: (1) Empfangen eines Pilotsymbols jedes Schlitzes im Rahmen durch entsprechende physikalische Kanäle auf einer Kommunikationsverbindung; (2) Korrelieren der empfangenen Position jedes der Pilotsymbole mit einer entsprechenden Pilotsequenz; (3) Kombinieren und Summieren von mehr als einem Ergebnis der Korrelationen und Herleiten des endgültigen Ergebnisses aus den Korrelationen, in denen Seitenkeulen aus den Ergebnissen der Korrelationen verschoben sind; und (4) Synchronisieren des Rahmens unter Verwendung des Endergebnisses.A method for synchronizing a frame using an optimal pilot symbol comprises the steps of: (1) receiving a pilot symbol of each slot in the frame by corresponding physical channels on a communication link; (2) correlating the received position of each of the pilot symbols with a corresponding pilot sequence; (3) combining and summing more than one result of the correlations and deriving the final result from the correlations in which sidelobes are shifted from the results of the correlations; and (4) synchronizing the frame using the final result.

Die Pilotsymbole werden in jeder der Pilotsequenzen kombiniert, so dass das Endergebnis der Korrelationen Seitenkeulen mit ”0”-Werten zeigt, die bestimmte Positionen der Korrelationsperioden ausschließen. Die bestimmten Positionen sind die Startpunkte (x = 0) der Korrelationsperioden (x) und die Punkte von x/(ganze Zahl). Das Pilotsymbol ist eine Kombination der Pilotsymbole in einer Form von (a, /a). Die Pilotsequenz liefert kleinste Korrelationsergebnisse an Positionen ausschließlich den Startpunkten und der Hälfte der Startpunkte in der Korrelationsperiode. Die Pilotsymbole ausschließlich der Pilotsymbole, die in der Korrelation verwendet werden, werden in einer Kanalschätzung für die Erfassungskohärenz verwendet. Das Pilotsymbol jedes Schlitzes im Rahmen wird gesendet, wobei das in einem Pilotfeld eines exklusiven physikalischen Steuerkanals unter den jeweiligen exklusiven Kanälen auf der Kommunikationsverbindung enthalten ist. Die Pilotsequenzen unterscheiden sich voneinander auf einer Kommunikationsverbindung und werden bei der Korrelation gemäß den Werten der Bits verwendet, die in einem Pilotfeld eines exklusiven physikalischen Steuerkanals enthalten sind. Die Pilotsequenzen unterscheiden sich voneinander auf einer Abwärtskommunikationsverbindung und werden bei der Korrelation gemäß einer Symbolrate eines exklusiven physikalischen Steuerkanals verwendet.The pilot symbols are combined in each of the pilot sequences so that the final result of the correlations shows sidelobes with "0" values which preclude certain positions of the correlation periods. The determined positions are the starting points (x = 0) of the correlation periods (x) and the points of x / (integer). The pilot symbol is a combination of the pilot symbols in a form of (a, / a). The pilot sequence provides smallest correlation results at positions excluding the starting points and half of the starting points in the correlation period. The pilot symbols excluding the pilot symbols used in the correlation are used in a channel estimation for the detection coherence. The pilot symbol of each slot in the frame is transmitted, which is contained in a pilot field of an exclusive physical control channel under the respective exclusive channels on the communication link. The pilot sequences differ from each other on a communication link and are used in the correlation according to the values of the bits contained in a pilot field of an exclusive physical control channel. The pilot sequences differ from each other on a downlink communication link and are used in the correlation according to a symbol rate of an exclusive physical control channel.

Ein Verfahren zum Synchronisieren eines Rahmens unter Verwendung eines optimalen Pilotsymbols umfasst die Schritte: (1) Empfangen eines Pilotsymbols jedes Schlitzes im Rahmen durch entsprechende physikalische Kanäle auf einer Kommunikationsverbindung; (2) Korrelieren einer empfangenen Position jedes der Pilotsymbole mit einer entsprechenden Pilotsequenz; (3) Kombinieren und Summieren von mehr als einem der Ergebnisse der Korrelationen und Herleiten eines Endergebnisses aus den Korrelationen, in welchen die Seitenkeulen von den Ergebnissen der Korrelationen minimale Werte aufweisen und die Ergebnisse der Korrelationen an den Startpunkten und den Mittelpunkten der Korrelationsperioden maximale Werte mit unterschiedlicher Polarität aufweisen; und (4) Synchronisieren des Rahmens unter Verwendung des Endergebnisses.A method for synchronizing a frame using an optimal pilot symbol comprises the steps of: (1) receiving a pilot symbol of each slot in the frame by corresponding physical channels on a communication link; (2) correlating a received position of each of the pilot symbols with a corresponding pilot sequence; (3) Combining and summing more than one of the results of the correlations and deriving a final result from the correlations in which the sidelobes from the results of the correlations have minimum values and the results of the correlations at the start points and the midpoints of the correlation periods with maximum values have different polarity; and (4) synchronizing the frame using the final result.

Ein Verfahren zum Eliminieren der Seitenkeulen in einem Kommunikationskanal zwischen einer Basisstation und einer Mobilstation umfasst die Schritte: Erzeugen von Steuersignalen und Datensignalen innerhalb des Kommunikationskanals, wobei die Steuersignale eine erste Sequenz von L Bits und eine zweite Sequenz von L Bits aufweisen; Erzeugen eines ersten Satzes von vorgeschriebenen Werten auf der Grundlage der ersten Sequenz, die eine erste vorgeschriebene Beziehung zum ersten Satz von vorgeschriebenen Werten aufweist; Erzeugen eines zweiten Satzes vorgeschriebener Werte auf der Grundlage der zweiten Sequenz, die eine zweite vorgeschriebene Beziehung zum zweiten Satz der vorgeschriebenen Werte besitzt; und Kombinieren der ersten und zweiten Sätze der vorgeschriebenen Werte.A method of eliminating sidelobes in a communication channel between a base station and a mobile station comprises the steps of: generating control signals and data signals within the communication channel, the control signals having a first sequence of L bits and a second sequence of L bits; Generating a first set of prescribed values based on the first sequence having a first prescribed relationship to the first set of prescribed values; Generating a second set of prescribed values based on the second sequence, having a second prescribed relationship to the second set of prescribed values; and combining the first and second sets of the prescribed values.

Ein Verfahren zum Einrichten eines Kommunikationskanals umfasst die Schritte: Erzeugen mehrerer Rahmen; Erzeugen einer Anzahl L von Schlitzen für jeden Rahmen, wobei jeder Schlitz ein Pilotsignal mit N Bits enthält und ein entsprechendes Bit in jedem Schlitz ein Wort der L-Sequenz der Pilotbits bildet, so dass eine Anzahl N von Wörtern vorhanden ist, wobei die Anzahl der Bitwerte der zwei Pilotbits, die zwischen zwei benachbarten Wörtern von 1 bis L Schlitzen gleich sind, minus der Anzahl der Bitwerte der zwei Pilotbits, die zwischen zwei benachbarten Wörtern von 1 bis L unterschiedlich sind, gleich 0 oder gleich einer vorgeschriebenen Zahl nahe 0 ist.A method for establishing a communication channel comprises the steps of: generating a plurality of frames; Generating a number L of slots for each frame, each slot containing an N-bit pilot signal and a corresponding bit in each slot forming a word of the L-sequence of the pilot bits, so that there are N number of words, the number of Bit values of the two pilot bits, which are equal between 1 to 1 slots between two adjacent words minus the number of bit values of the two pilot bits which are different between two adjacent words of 1 to L, is 0 or equal to a prescribed number near 0.

Ein Verfahren zum Einrichten eines Kommunikationskanals mit wenigstens entweder der Rahmensynchronisation oder der Kanalschätzung umfasst die Schritte: Erzeugen mehrerer Rahmen, Erzeugen einer Anzahl L von Schlitzen für jeden Rahmen, wobei jeder Schlitz ein Pilotsignal mit N Bits enthält und jedes Bit in jedem Schlitz ein Wort einer L-Sequenz von Pilotbits bildet, so dass eine Anzahl N von Wörtern vorhanden ist, wobei die Wörter wenigstens eine der folgenden Eigenschaften aufweisen: Die Kreuzkorrelation zwischen zwei benachbarten Sequenzen, die für die Rahmensynchronisation verwendet werden, ist bei einer 0-Zeitverschiebung gleich 0, oder die Kreuzkorrelation zwischen einem Wort, das für die Rahmensynchronisation verwendet wird, und einem für die Kanalschätzung verwendeten Wort ist bei allen Zeitverschiebungen gleich 0.A method of establishing a communication channel having at least one of frame synchronization and channel estimation comprises the steps of: generating a plurality of frames, generating a number L of slots for each frame, each slot containing an N-bit pilot signal and each bit in each slot containing a word of one L sequence of pilot bits so that there are a number N of words, the words having at least one of the following properties: the cross-correlation between two adjacent sequences used for frame synchronization is 0 at 0 time shift, or the cross-correlation between a word used for frame synchronization and a word used for channel estimation is 0 for all time shifts.

Ein Verfahren zum Reduzieren der Seitenkeulen für die Rahmensynchronisation umfasst die Schritte: Erzeugen mehrerer Rahmensynchronisationswörter, wobei jedes Rahmensynchronisationswort mehrere Bits umfasst; Durchführen der Autokorrelationsfunktionen mit einem Paar von Rahmensynchronisationswörtern, um ein Paar von vorgeschriebenen Wertesätzen zu erzeugen; und Kombinieren des Paares der vorgeschriebenen Wertsätze, so dass zwei Spitzenwerte bei 0 und bei mittleren Zeitverschiebungen erhalten werden, die in der Größe gleich sind und entgegengesetzte Polaritäten aufweisen.A method of reducing side lobes for frame synchronization comprises the steps of: generating a plurality of frame synchronization words, each frame synchronization word comprising a plurality of bits; Performing the autocorrelation functions on a pair of frame synchronization words to produce a pair of prescribed value sets; and combining the pair of prescribed value sets so that two peak values are obtained at zero and at medium time shifts which are equal in magnitude and have opposite polarities.

Ein Verfahren zum Erzeugen von Pilotsignalen mit einem vorgeschriebenen Muster mit einem Rahmen, der eine Anzahl L von Schlitzen besitzt, umfasst die Schritte: Erzeugen einer Anzahl N von Pilotbits für jeden Schlitz; und Ausbilden einer Anzahl N von Wörtern mit L Bits auf der Grundlage des obigen Schritts, wobei eine vorgeschriebene Anzahl von Wörtern für die Rahmensynchronisationswörter verwendet wird und jedes Rahmensynchronisationswort eine erste vorgeschriebene Anzahl b0 von Bitwerten ”0” und eine zweite vorgeschriebene Anzahl b1 von Bitwerten mit ”1” besitzt, so dass b1 – b0 gleich 0 oder gleich einer Zahl nahe 0 ist.A method for generating pilot signals having a prescribed pattern with a frame having a number L of slots comprises the steps of: generating a number N of pilot bits for each slot; and forming a number N of L-bit words on the basis of the above step, using a prescribed number of words for the frame synchronization words and each frame synchronization word having a first prescribed number b 0 of bit values "0" and a second prescribed number b 1 of Has bit values with "1", so that b 1 -b 0 is equal to 0 or equal to a number near 0.

Eine Kommunikationsverbindung zwischen einer Benutzerausrüstung und einer Basisstation umfasst mehrere Schichten, wobei eine der Schichten eine physikalische Schicht zum Einrichten der Kommunikation zwischen der Benutzerausrüstung und der Basisstation ist und die physikalische Schicht wenigstens Dateninformationen oder Steuerinformation aufweist, wobei eine der Steuerinformationen ein Pilotfeld mit N Bits ist, das für eine Anzahl L von Schlitzen gesendet wird, so dass eine Anzahl N von Wörtern mit L Bits ausgebildet wird, wobei die Kreuzkorrelation zwischen zwei benachbarten Wörtern, die für die Rahmensynchronisation verwendet wird, gleich 0 ist bei einer Zeitverschiebung von 0, oder die Kreuzkorrelation zwischen einem Wort, das für die Rahmensynchronisation verwendet wird, und einem für die Kanalschätzung verwendeten Wort zu allen Zeitverschiebungen gleich 0 ist.A communication link between a user equipment and a base station comprises a plurality of layers, wherein one of the layers is a physical layer for establishing communication between the user equipment and the base station, and the physical layer comprises at least data information or control information, wherein one of the control information is a pilot field of N bits which is sent for a number L of slots, so that a number N of L-bit words is formed, and the cross-correlation between two adjacent words used for frame synchronization is 0 at a time shift of 0, or Cross correlation between a word used for frame synchronization and a word used for channel estimation is zero at all time shifts.

Eine Korrelatorschaltung für wenigstens entweder eine Benutzerausrüstung oder eine Basisstation umfasst: mehrere Zwischenspeicherschaltungen, wobei jede Zwischenspeicherschaltung ein Wort zwischenspeichert, das von einem Pilotbit aus mehreren Schlitzen gebildet wird; mehreren Korrelatoren, wobei jeder Korrelator mit einer entsprechenden Zwischenspeicherschaltung verbunden ist und das Wort mit einem Satz vorgeschriebener Werte korreliert; und einem Kombinierer, der den Satz von jedem Korrelator kombiniert, so dass die maximalen Spitzenwerte bei 0 und bei mittleren Zeitverschiebungen mit gleicher Amplitude und entgegengesetzter Polarität ausgebildet werden.A correlator circuit for at least one of either user equipment or a base station comprises: a plurality of latch circuits, each latch circuit latching a word formed by a pilot bit of a plurality of slots; a plurality of correlators, each correlator being connected to a corresponding latch circuit and the word correlating to a set of prescribed values; and a combiner combining the set of each correlator such that the maximum peaks are formed at zero and at mean time displacements of equal amplitude and opposite polarity.

Eine Kommunikationsvorrichtung umfasst: eine Einrichtung zum Senden wenigstens der Daten- oder Steuerinformationen; eine Einrichtung zum Empfangen wenigstens der Daten- oder Steuerinformationen, wobei die Empfangseinrichtung enthält: mehrere Zwischenspeicherschaltungen, wobei jede Zwischenspeicherschaltung ein Wort zwischenspeichert, das von einem Pilotbit aus mehreren Schlitzen gebildet wird; mehrere Korrelatoren, wobei jeder Korrelator mit einer entsprechenden Zwischenspeicherschaltung verbunden ist und das Wort mit einem Satz vorgeschriebener Werte korreliert; mehrere Puffer, wobei jeder Puffer mit einem entsprechenden Korrelator verbunden ist, um den Satz der vorgeschriebenen Werte zu speichern; und einen Kombinierer, der den Satz aus jedem Puffer kombiniert, so dass die maximalen Spitzenwerte bei 0 und bei mittleren Zeitverschiebungen ausgebildet werden, die die gleiche Amplitude und entgegengesetzte Polarität aufweisen.A communication device comprises: means for transmitting at least the data or control information; means for receiving at least the data or control information, the receiving means including: a plurality of latch circuits, each latch circuit latching a word formed by a pilot bit of a plurality of slots; a plurality of correlators, each correlator being connected to a corresponding latch circuit and the word correlating to a set of prescribed values; a plurality of buffers, each buffer connected to a corresponding correlator for storing the set of prescribed values; and a combiner combining the set from each buffer so that the maximum peaks at 0 and at mean time shifts are formed, which have the same amplitude and opposite polarity.

Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen zum Erzeugen von Pilotsequenzen mit doppelter Länge der Schlitze, die für die Rahmensynchronisation verwendet werden und definiert sind durch 4l + 2 (l = 1, 2, 3, ...), während ein mathematisches Verfahren zum Erzeugen der Codesequenzen mit Schlitzlänge geschaffen wird.It is also an object of the present invention to provide a method for generating double-length pilot sequences of the slots used for frame synchronization and defined by 4l + 2 (l = 1, 2, 3, ...), while providing a mathematical method for generating the slot length code sequences.

Ein Verfahren zum Erzeugen von Pilotsequenzen für die Rahmensynchronisation umfasst die Schritte des Auswählens einer Bitlänge der Pilotsequenzen, die für die Rahmensynchronisation verwendet werden, des Auswählens einer ersten Codesequenz, die einen maximalen Korrelationswert bei einem spezifischen Verzögerungspunkt einer Korrelationsperiode aufweist und einen minimalen Korrelationswert bei den anderen Verzögerungspunkten ausschließlich dem spezifischen Verzögerungspunkt aufweist, des Auswählens einer zweiten Codesequenz, die dieselbe Korrelationseigenschaft wie die ausgewählte Codesequenz aufweist, und des Kombinierens der ausgewählten Codesequenzen, um Pilotsequenzen mit der ausgewählten Bitlänge zu erzeugen.A method for generating frame synchronization pilot sequences includes the steps of selecting a bit length of the pilot sequences used for frame synchronization, selecting a first code sequence having a maximum correlation value at a specific delay point of a correlation period, and a minimum correlation value in the other ones Delay points excluding the specific delay point, selecting a second code sequence having the same correlation property as the selected code sequence, and combining the selected code sequences to generate pilot sequences having the selected bit length.

Die zweite Codesequenz verschiebt die erste Codesequenz um eine gewisse Bitlänge und invertiert dieselbe. Die Codesequenzen weisen maximale Korrelationswerte entsprechend ihrer Bitlängen an einem übereinstimmenden Verzögerungspunkt der Korrelationsperiode auf und weisen minimale Korrelationswerte an den anderen Verzögerungspunkten ausschließlich dem angepassten Verzögerungspunkt auf und besitzen Polaritäten, die dem maximalen Korrelationswerten entgegengesetzt sind.The second code sequence shifts the first code sequence by a certain bit length and inverts the same. The code sequences have maximum correlation values corresponding to their bit lengths at a coincident delay point of the correlation period, and have minimum correlation values at the other delay points excluding the adjusted delay point, and have polarities opposite to the maximum correlation values.

Ein Verfahren zum Erzeugen von Pilotsequenzen für die Rahmensynchronisation umfasst die Schritte des Auswählens einer Bitlänge N von Pilotsequenzen mit 4l + 2 (l = 1, 2, 3, .. .), des Auswählens einer ersten Codesequenz mit der Bitlänge N/2, die einen maximalen Korrelationswert N/2 an einem spezifischen Verzögerungspunkt einer Korrelationsperiode aufweist und einen minimalen Korrelationswert an den anderen Verzögerungspunkten ausschließlich des spezifischen Verzögerungspunkts aufweist, des Auswählens einer zweiten Codesequenz mit einer Bitlänge N/2 durch Verschieben der ersten Codesequenz um l + 1 Bit und Invertieren derselben, und des Kombinierens der ausgewählten Codesequenzen, um Pilotsequenzen mit der ausgewählten Bitlänge zu erzeugen. Die erzeugten Pilotsequenzen weisen vorzugsweise einen Korrelationswert N entsprechend ihrer Bitlänge N an einem übereinstimmenden Verzögerungspunkt ihrer Korrelationsperioden auf und weisen einen weiteren Korrelationswert –N mit derselben Größe wie der Korrelationswert N und entgegengesetzter Polarität zum Korrelationswert N an einem Punkt auf, der um eine halbe Periode ihrer Korrelationsperioden verzögert ist.A method for generating frame synchronization pilot sequences comprises the steps of selecting a bit length N of pilot sequences of 4l + 2 (l = 1, 2, 3, ...), selecting a first code sequence of bit length N / 2, has a maximum correlation value N / 2 at a specific delay point of a correlation period and has a minimum correlation value at the other delay points excluding the specific delay point, selecting a second code sequence having a bit length N / 2 by shifting the first code sequence by l + 1 bit and inverting and combining the selected code sequences to generate pilot sequences of the selected bit length. The generated pilot sequences preferably have a correlation value N corresponding to their bit length N at a coincident delay point of their correlation periods and have another correlation value -N of the same magnitude as the correlation value N and opposite polarity to the correlation value N at a point half a period of their Correlation periods is delayed.

Die erzeugten Pilotsequenzen weisen Korrelationswerte auf, die ganzzahlige Vielfache des minimalen Korrelationswerts der ausgewählten Codesequenz an den anderen Verzögerungspunkten ausschließlich dem Verzögerungspunkt, der den Korrelationswert N oder –N aufweist, sind.The generated pilot sequences have correlation values which are integer multiples of the minimum correlation value of the selected code sequence at the other delay points excluding the delay point having the correlation value N or -N.

Im folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen genauer beschrieben, in welchen ähnliche Bezugszeichen sich auf ähnlich Elemente beziehen, und in welchen:In the following, the invention will be described in more detail with reference to the following drawings, in which like reference numerals refer to similar elements, and in which:

1 allgemein ein System zeigt, das CDMA-Modulationstechniken bei der Kommunikation zwischen einem Benutzer und Basisstationen verwendet; 1 generally shows a system using CDMA modulation techniques in communication between a user and base stations;

2 die drei unterschiedlichen Ausbreitungserscheinungen zeigt; 2 shows the three different propagation phenomena;

3 ein Blockschaltbild eines Senders und eines Empfängers für die zeitmultiplexierten Pilotsymbole zeigt; 3 shows a block diagram of a transmitter and a receiver for the time-multiplexed pilot symbols;

4 eine Rahmenstruktur eines Aufwärtsverbindung-DPCH auf der Grundlage der 3GPP-RAN-Norm zeigt; 4 shows a frame structure of an uplink DPCH based on the 3GPP RAN standard;

5 eine Tabelle ist, die verschiedene Informationen des Aufwärtsverbindung-DPCCH zeigt; 5 is a table showing various information of the uplink DPCCH;

6 eine Tabelle ist, die Pilotbitmuster des Aufwärtsverbindung-DPCCH zeigt; 6 Fig. 13 is a table showing uplink DPCCH pilot bit patterns;

7 eine Spreiz/Verwürfelungs-Anordnung für den Aufwärtsverbindung-DPCH auf der Grundlage der 3GPP-RAN-Norm zeigt; 7 shows a spreading / scrambling arrangement for the uplink DPCH based on the 3GPP RAN standard;

8 eine Rahmenstruktur eines Abwärtsverbindung-DPCH auf der Grundlage der 3GPP-RAN-Norm zeigt; 8th shows a frame structure of a downlink DPCH based on the 3GPP RAN standard;

9 eine Tabelle ist, die Pilotsymbolmuster zeigt, die im Abwärtsverbindung-DPCCH enthalten sind; 9 Fig. 12 is a table showing pilot symbol patterns included in the downlink DPCCH;

10 eine Spreiz/Verwürfelungsanordnung für den Abwärtsverbindung-DPCH auf der Grundlage der 3GGP-RAN-Norm zeigt; 10 shows a spread / scramble arrangement for the downlink DPCH based on the 3GGP RAN standard;

11A und 11B die Rahmenstruktur des PCCPCH bzw. SCCPCH zeigen; 11A and 11B show the frame structure of PCCPCH and SCCPCH, respectively;

12A eine Tabelle ist, die die Rahmensynchronisationswörter C1 bis Ci-th gemäß einer Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung zeigt; 12A Fig. 10 is a table showing the frame synchronization words C 1 to C i-th according to an embodiment for understanding the present invention;

12B eine Tabelle ist, die die Autokorrelationsfunktion der Sequenzen der Pilotbits zeigt; 12B is a table showing the autocorrelation function of the sequences of the pilot bits;

13A die Addition von zwei Autokorrelationsfunktionen zeigt; 13A shows the addition of two autocorrelation functions;

13B die Addition von vier Autokorrelationsfunktionen zeigt; 13B shows the addition of four autocorrelation functions;

14A und 14B Tabellen sind, die die Pilotmuster gemäß einer Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung für den Aufwärtsverbindung-DPCCH zeigen; 14A and 14B Tables are showing the pilot patterns according to an embodiment for understanding the present invention for the uplink DPCCH;

14C eine Tabelle ist, die die Abbildungsbeziehung zwischen den acht Synchronisationswörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotbitmustern der 14A und 14B zeigt; 14C is a table showing the mapping relationship between the eight sync words C 1 -C 8 of 12A and the shaded pilot bit patterns of 14A and 14B shows;

14D eine Korrelationsschaltung für die Rahmensynchronisation auf der Grundlage der Pilotbits für den Aufwärtsverbindung-DPCCH gemäß einer Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung zeigt; 14D shows a frame synchronization correlation circuit based on the uplink DPCCH pilot bits according to an embodiment for understanding the present invention;

14E eine Tabelle ist, die die Korrelationsergebnisse an den Punkten A1-A4 und die Summierung der Korrelationsergebnisse am Punkt B der 14D zeigt; 14E is a table showing the correlation results at points A1-A4 and the summation of the correlation results at point B of FIG 14D shows;

14F eine Tabelle ist, die verschiedene Ergebnisse der Addition und der Korrelationsergebnisse auf der Grundlage des Aufwärtsverbindung-Pilotmusters der Rahmensynchronisationswörter gemäß der Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung zeigt; 14F FIG. 13 is a table showing various results of addition and correlation results based on the uplink pilot pattern of the frame synchronization words according to the embodiment for understanding the present invention; FIG.

14G eine Korrelatorschaltung für die Rahmensynchronisation auf der Grundlage der Pilotbitsequenzen eines Aufwärtsverbindung-DPCCH gemäß einer alternativen Ausführungsform zum Verständnis der Erfindung zeigt; 14G a frame synchronization correlator circuit based on the pilot bit sequences of an uplink DPCCH according to an alternative embodiment for understanding the invention;

14H die Empfängerschaltung einer Basisstation oder einer Benutzerausrüstung zum Wiedergewinnen des empfangenen gespreizten Signals zeigt, das die Rahmensynchronisationswörter im Pilotfeld enthält; 14H the receiver circuit of a base station or user equipment for retrieving the received spread signal containing the frame synchronization words in the pilot field;

14I Ergebnisse der Korrelationsschaltung unter Verwendung des Pilotmusters der technischen Spezifikation zeigt; 14I Showing results of the correlation circuit using the pilot pattern of the technical specification;

14J einen Zeitverschiebungsgraphen der Summierung der Ergebnisse der 14I zeigt; 14J a time shift graph summarizing the results of the 14I shows;

15A die Pilotsymbolmuster für den Abwärtsverbindung-DPCH zeigt; 15A shows the pilot symbol patterns for the downlink DPCH;

15B die Abbildungsbeziehung zwischen den acht Rahmensynchronisationswörtern der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 15A zeigt; 15B the mapping relationship between the eight frame synchronization words of the 12A and the shaded pilot symbol patterns of 15A shows;

15C eine Korrelationsschaltung für die Rahmensynchronisation für den Abwärtsverbindung-DPCCH gemäß der Ausführungsform zum Verständnis der Erfindung zeigt; 15C shows a frame synchronization correlation circuit for the downlink DPCCH according to the embodiment for understanding the invention;

16A das Pilotsymbolmuster des PCCPCH zeigt; 16A the pilot symbol pattern of the PCCPCH shows;

16B die Abbildungsbeziehung zwischen den Synchronisationswörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 16A zeigt; 16B the mapping relationship between the synchronization words C 1 -C 8 of 12A and the shaded pilot symbol patterns of 16A shows;

16C das Pilotsymbolmuster des SCCHPCH zeigt; 16C shows the pilot symbol pattern of the SCCHPCH;

16D die Abbildungsbeziehung zwischen den Synchronisationswörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 16C zeigt; 16D the mapping relationship between the synchronization words C 1 -C 8 of 12A and the shaded pilot symbol patterns of 16C shows;

17A17C die Addition der Autokorrelationsfunktionen des Rahmensynchronisationsworts der Ausführungsform zum Verständnis der Erfindung und der aktuellen Pilotmuster zeigt (beschrieben in der Spezifikation S1.11 v1.1.0) für DPCHs und PCCPCH; 17A - 17C the addition of the autocorrelation functions of the frame synchronization word of the embodiment for understanding the invention and the current pilot patterns (described in specification S1.11 v1.1.0) for DPCHs and PCCPCH;

18A die Parameter zeigt, die verwendet werden zum Erhalten von PD, PFA und PS auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH und dem Abwärtsverbindung-DPCH über zusätzliches weißes Gauss'sches Rauschen (AWGN); 18A shows the parameters used to obtain P D , P FA and P S on the uplink DPCCH and the downlink DPCH via additional white Gaussian noise (AWGN);

18B die Wahrscheinlichkeit der Erfassung PD auf dem Abwärtsverbindung-DPCCH über den AWGN-Kanal zeigt; 18B shows the probability of detection P D on the downlink DPCCH via the AWGN channel;

18C die Wahrscheinlichkeit des Fehlalarms PFA auf dem Abwärtsverbindung-DPCCH über den AWGN-Kanal zeigt; 18C shows the probability of false alarm P FA on the downlink DPCCH over the AWGN channel;

18D die Wahrscheinlichkeit eines Rahmensynchronisierungsbestätigungserfolgs PS auf dem Abwärtsverbindung-DPCCH über den AWGN-Kanal zeigt; 18D shows the likelihood of a frame synchronization acknowledgment success PS on the downlink DPCCH over the AWGN channel;

19A Pilotsymbolmuster auf dem Abwärtsverbindung-DPCH für die Diversitätsantenne unter Verwendung einer Raumzeit-Blockcodierung auf der Grundlage der Sendediversität (STTD) zeigt; 19A Showing pilot symbols pattern on the downlink DPCH for the diversity antenna using space-time block coding based on transmit diversity (STTD);

19B die Abbildungsbeziehung zwischen den acht Wörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 19A zeigt; 19B the mapping relationship between the eight words C 1 -C 8 of 12A and the shaded pilot symbol patterns of 19A shows;

19C das Diversitätsantennenpilotsymbolmuster für PCCPCH zeigt; 19C shows the diversity antenna pilot symbol pattern for PCCPCH;

19D die Abbildungsbeziehung zwischen den acht Wörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 19C zeigt; 19D the mapping relationship between the eight words C 1 -C 8 of 12A and the shaded pilot symbol patterns of 19C shows;

19E das Pilotsymbolmuster für die Diversitätsantenne zeigt, wenn die STTD-Codierung auf dem SCCPCH verwendet wird; 19E the pilot symbol pattern for the diversity antenna shows when the STTD encoding is used on the SCCPCH;

19F die Abbildungsbeziehung zwischen den acht Wörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 19E zeigt; 19F the mapping relationship between the eight words C 1 -C 8 of 12A and the shaded pilot symbol patterns of 19E shows;

20A eine Tabelle ist, die die Rahmensynchronisationswörter C1-C16 (i = 16) und die autokorrelierte Funktion gemäß einer Ausführungsform zum Verständnis der der vorliegenden Erfindung zeigt; 20A is a table showing the frame synchronization words C 1 -C 16 (i = 16) and the autocorrelated function according to an embodiment for understanding the present invention;

20B eine Tabelle ist, die die Autokorrelationsfunktion der Pilotbits jedes Rahmensynchronisationsworts zeigt, das in der PCSP klassifiziert ist; 20B Fig. 13 is a table showing the autocorrelation function of the pilot bits of each frame synchronization word classified in the PCSP;

20C das Pilotbitmuster für den Aufwärtsverbindung-DPCCH zeigt; 20C shows the pilot bit pattern for the uplink DPCCH;

20D eine Abbildungsbeziehung zwischen den alternativen Rahmensynchronisationswörtern C1-C16 der 20A und den schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 20C zeigt; 20D a mapping relationship between the alternative frame synchronization words C 1 -C 16 of FIG 20A and the shaded frame synchronization words of 20C shows;

20E und 20F das Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindung-DPCH zeigen; 20E and 20F show the downlink DPCH pilot symbol pattern;

20G eine Abbildungsbeziehung zwischen den alternativen Rahmensynchronisationswörtern C1-C16 der 20A und den schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 20E und 20F zeigt; 20G a mapping relationship between the alternative frame synchronization words C 1 -C 16 of FIG 20A and the shaded frame synchronization words of 20E and 20F shows;

20H das Pilotbitmuster für den Abwärtsverbindung-PCCPCH zeigt; 20H shows the pilot bit pattern for the downlink PCCPCH;

20I eine Abbildungsbeziehung zwischen den alternativen Rahmensynchronisationswörtern C1-C16 der 20A und den schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 20H zeigt; 20I an imaging relationship between the alternative frame synchronization words C1-C16 of FIG 20A and the shaded frame synchronization words of 20H shows;

21 eine bevorzugte Ausführungsform für die neuen Rahmensynchronisationswörter C1-Ci-th zeigt; 21 a preferred embodiment for the new frame synchronization words C 1 -C i-th shows;

22A die Addition von zwei Autokorrelationsfunktionen zeigt; 22A shows the addition of two autocorrelation functions;

22B die Addition der zwei Kreuzkorrelationsfunktionen zwischen zwei Rahmensynchronisationswörtern innerhalb derselben Klasse zeigt; 22B shows the addition of the two cross-correlation functions between two frame synchronization words within the same class;

22C die Addition von vier Autokorrelationsfunktionen zeigt; 22C shows the addition of four autocorrelation functions;

22D die Addition der vier Kreuzkorrelationsfunktionen zwischen vier Rahmensynchronisationswörtern innerhalb von zwei Klassen zeigt; 22D shows the addition of the four cross-correlation functions between four frame synchronization words within two classes;

23A die Pilotbitmuster auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 2, 3 und 4 zeigt; 23A shows the pilot bit patterns on the uplink DPCCH with N pilot = 2, 3 and 4;

23C die Pilotbitmuster auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 2, 3 und 4 zeigt, gemäß einer alternativen Ausführungsform im Vergleich zur 23A; 23C shows the pilot bit patterns on the uplink DPCCH with N pilot = 2, 3, and 4 according to an alternative embodiment compared to FIG 23A ;

23E und 23F die Pilotbitmuster auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 5, 6, 7 und 8 zeigen; 23E and 23F show the pilot bit patterns on the uplink DPCCH with N pilot = 5, 6, 7 and 8;

23B und 23D die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern der 21 und den schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 23A bzw. 23D zeigen; 23B and 23D the mapping relationship between the frame synchronization words of the 21 and the shaded frame synchronization words of 23A respectively. 23D demonstrate;

23G die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern der 21 und den schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 23E und 23F zeigen; 23G the mapping relationship between the frame synchronization words of the 21 and the shaded frame synchronization words of 23E and 23F demonstrate;

23H die Struktur des Wahlfreizugriff-Kanals zeigt; 23H shows the structure of the random access channel;

23I die Wahlfreizugriffnachricht-Steuerfelder zeigt; 23I shows the Random Access message panels;

23J das Pilotbitmuster des RACH zeigt; 23J the pilot bit pattern of the RACH shows;

24A die Pilotsymbolmuster auf dem Abwärtsverbindung-DPCH zeigt, wenn Npilot = 2, 4, 8 und 16 ist; 24A the pilot symbol pattern on the downlink DPCH shows when N pilot = 2, 4, 8 and 16;

24B die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8 der 21 und den schattierten Pilotsymbolmustern der 24A zeigt; 24B the mapping relationship between the frame synchronization words C 1 -C 8 of 21 and the shaded pilot symbol patterns of 24A shows;

24C die Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindung-DPCH für die Diversitätsantenne unter Verwendung des STTD zeigt; 24C shows the downlink DPCH pilot symbol pattern for the diversity antenna using the STTD;

24D die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8 der 21 und den schattierten Pilotsymbolmustern der 24C zeigt; 24D the mapping relationship between the frame synchronization words C 1 -C 8 of 21 and the shaded pilot symbol patterns of 24C shows;

25A die Pilotsymbolmuster auf dem Abwärtsverbindung-SCCPCH zeigt, wenn Npilot = 8 und 16 ist; 25A the pilot symbol pattern on the downlink SCCPCH shows when N pilot = 8 and 16;

25B die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8 der 21 und den schattierten Pilotsymbolmustern der 25A zeigt; 25B the mapping relationship between the frame synchronization words C 1 -C 8 of 21 and the shaded pilot symbol patterns of 25A shows;

25C die Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindung-SCCPCH für Npilot = 8 und 16 und für die Diversitätsantenne unter Verwendung des STTD zeigt; 25C Figure 5 shows the pilot symbol patterns of the downlink SCCPCH for N pilot = 8 and 16 and for the diversity antenna using the STTD;

25D die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8 der 21 und den schattierten Pilotsymbolmustern der 25C zeigt; 25D the mapping relationship between the frame synchronization words C 1 -C 8 of 21 and the shaded pilot symbol patterns of 25C shows;

26A die Parameter zeigt, die verwendet werden, um die Leistungsfähigkeit des Pilotbitmusters auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH über das AWGN zu bewerten; 26A shows the parameters used to evaluate the performance of the pilot bit pattern on the uplink DPCCH via the AWGN;

26B die Wahrscheinlichkeit des Rahmensynchronisationsbestätigungserfolgs PS auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 6 über den AWGN-Kanal zeigt; 26B shows the likelihood of the frame synchronization acknowledgment PS on the uplink DPCCH with N pilot = 6 over the AWGN channel;

26C die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms PFA auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 6 über den AWGN-Kanal zeigt; 26C shows the probability of a false alarm PFA on the uplink DPCCH with N pilot = 6 over the AWGN channel;

27 ein Vergleichsschaubild zwischen den Ausführungsformen für 15 Zeitschlitze und 16 Schlitze ist; 27 Figure 12 is a comparative diagram between the embodiments for 15 timeslots and 16 slots;

28A ein Blockschaltbild eines STTD-Senders gemäß den 3GGP-RAN-Normen ist; 28A Figure 4 is a block diagram of an STTD transmitter according to 3GGP RAN standards;

28B eine STTD-Codierung auf der Grundlage des STTD-Senders der 28 zeigt; und 28B an STTD encoding based on the STTD transmitter of the 28 shows; and

29 eine schematische Ansicht ist zur Veranschaulichung von PN-Code-Generatoren, die ein Verfahren zum Erzeugen von Pilotsequenzen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwenden. 29 A schematic view is for illustration of PN code generators using a method of generating pilot sequences according to a preferred embodiment of the present invention.

Die neuen Rahmensynchronisationswörter gemäß der bevorzugten Ausführungsform besitzen die niedrigsten Außer-Phase-Werte der Autokorrelationsfunktion mit zwei Spitzenwerten bei 0 und bei mittleren Verschiebungen, die sich in der Größe gleichen und entgegengesetzte Polaritäten besitzen. Die Rahmensynchronisationswörter sind geeignet für die Rahmensynchronisationsbestätigung, da durch einfaches Hinzufügen von Autokorrelationsfunktionen solcher Wörter doppelte maximale Korrelationswerte bei 0 und bei mittleren Verschiebungen erreicht werden können, die die gleiche Größe besitzen und entgegengesetzte Polaritäten aufweisen. Dieses Merkmal kann verwendet werden, um den Rahmensynchronisationszeitablauf doppelt zu prüfen und die Synchronisationssuchzeit zu reduzieren.The new frame synchronization words according to the preferred embodiment have the lowest out-of-phase values of the autocorrelation function with two peaks at 0 and at medium shifts that are equal in magnitude and opposite in polarity. The frame synchronization words are suitable for frame synchronization confirmation because by simply adding autocorrelation functions of such words, double maximum correlation values can be achieved at 0 and at medium shifts that are the same size and have opposite polarities. This feature can be used to double check the frame synchronization timing and reduce the synchronization search time.

Im Vorfeld zur beanspruchten Lehre wird im Folgenden detailliert die Verwendung und Definition von Rahmensynchronisation zum Verständnis der vorliegenden Erfindung erläutert. Die beanspruchte Lehre wird insbesondere anhand der Ausführungsformen im Abschnitt „Bevorzugte Ausführungsformen für Aufwärtsverbindung-DPCCH und Abwärtsverbindung-DPCH und PCCPCH” und insbesondere anhand des Abschnitts „Pilotmustererzeugung” deutlich.In advance of the claimed teaching, the use and definition of frame synchronization for understanding the present invention will be explained in detail below. In particular, the claimed teaching will be apparent from the embodiments in the section "Preferred Embodiments for Uplink DPCCH and Downlink DPCH and PCCPCH" and in particular the "Pilot Pattern Generation" section.

Die UE richtet eine Abwärtsverbindungschipsynchronisation und eine Rahmensynchronisation auf der Grundlage des primären CCPCH-Synchronisationszeitablaufs und der Rahmenversatzgruppe und der vom Netz gemeldeten Schlitzversatzgruppe ein. Die Rahmensynchronisation kann bestätigt werden unter Verwendung des Rahmensynchronisationswortes. Das Netz richtet die Aufwärtsverbindung-Kanalchipsynchronisation und die Rahmensynchronisation auf der Grundlage der Rahmenversatzgruppe und der Schlitzversatzgruppe ein. Die Rahmensynchronisation kann ferner bestätigt werden unter Verwendung des Rahmensynchronisationswortes.The UE establishes downlink chip synchronization and frame synchronization based on the primary CCPCH synchronization timing and the frame offset group and the slot offset group reported by the network. The frame synchronization can be confirmed by using the frame synchronization word. The network establishes uplink channel chip synchronization and frame synchronization based on the frame offset group and the slot offset group. The frame synchronization can be further confirmed using the frame synchronization word.

Wenn der Langverwürfelungscode auf den Aufwärtsverbindungskanälen oder Abwärtsverbindungskanälen verwendet wird, bedeutet ein Fehlschlagen der Rahmensynchronisationsbestätigung unter Verwendung der Rahmensynchronisationswörter immer den Verlust der Rahmen- und Chipsynchronisationen, da die Phase des Langverwürfelungscodes sich bei jedem Rahmen wiederholt. Während im Fall des Kurzverwürfelungscodes auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH der Fehlschlag der Rahmensynchronisationsbestätigung nicht immer den Verlust der Chipsynchronisation bedeutet, da die Länge des Kurzverwürfelungscodes 256 ist und eine Symbolperiode des Aufwärtsverbindung-DPCCH mit SF = 256 entspricht. Somit kann das Rahmensynchronisationswort des Pilotmusters den Synchronisationsstatus erfassen, wobei diese Informationen in den RRC-Verbindungseinrichtungs- und Löseprozeduren der Schicht 2 verwendet werden können.When the long scrambling code is used on the uplink channels or downlink channels, failure of the frame synchronization confirmation using the frame synchronization words always means the loss of the frame and chip synchronizations since the phase of the long scrambling code is repeated every frame. While in the case of the short scrambling code on the uplink DPCCH, the frame synchronization confirmation mismatch does not always mean the loss of chip synchronization because the length of the short scrambling code is 256 and corresponds to a symbol period of the uplink DPCCH with SF = 256. Thus, the frame synchronization word of the pilot pattern can detect the synchronization status, which information can be used in layer 2 RRC connection setup and release procedures.

12A ist eine Tabelle, die die Rahmensynchronisationswörter C1 bis Ci-th gemäß einer Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei jedes Wort eine Anzahl L (L > 1) der Sequenz an Pilotbits umfasst von einer vorgegebenen Bitposition der Npilot Bits (Npilot > 0) von jedem Schlitz der Anzahl L an Schlitzen. In der im folgenden beschriebenen Ausführungsform ist die Anzahl der Synchronisationswörter i gleich 8, die Anzahl der Schlitze L = 16 und die Anzahl der Pilotbits Npilot in jedem Schlitz zwischen 14 und 16, jedoch ist die vorliegende Erfindung auf verschiedene Veränderungen von i, L und Npilot anwendbar. 12A FIG. 13 is a table showing the frame synchronization words C 1 to C i-th according to an embodiment for understanding the present invention, each word including a number L (L> 1) of the sequence of pilot bits from a predetermined bit position of the N pilot bits (N pilot > 0) of each slot of the number L at slots. In the embodiment described below, the number of synchronization words i equals 8, the number of slots L = 16, and the number of pilot bits N pilot in each slot are between 14 and 16, however, the present invention is responsive to various variations of i, L, and N pilot applicable.

Die Synchronisationswörter C1-C8 der Ausführungsform können in vier Klassen unterteilt werden (E-H, bezeichnet als das bevorzugte Korrelationssequenzpaar (PCSP)), gemäß der Autokorrelationsfunktion der synchronisierten Wörter, wie folgt:
E = {C1, C5}
F = {C2, C6}
G = {C3, C7}
H = {C4, C8}
The synchronization words C1-C8 of the embodiment may be divided into four classes (EH, referred to as the preferred correlation sequence pair (PCSP)) according to the autocorrelation function of the synchronized words, as follows:
E = {C1, C5}
F = {C2, C6}
G = {C3, C7}
H = {C4, C8}

12B ist eine Tabelle, die die Autokorrelationsfunktion der 1 bis 16 Sequenzen der Pilotbits jedes Rahmensynchronisationsworts zeigt, das in Klassen E, F, G und H innerhalb einer Korrelationsperiode von einer Verschiebung von 0 bis 15 klassifiziert ist. Wie in den 12A und 12B gezeigt, enthält jede Klasse zwei Sequenzen, wobei Sequenzen derselben Klasse dieselbe Autokorrelationsfunktion aufweisen. Aus der 12B wird deutlich, dass die Synchronisationswörter die niedrigsten Außer-Phase-Werte der Autokorrelationsfunktion aufweisen mit zwei Spitzenwerten gleicher Größe und entgegengesetzter Polarität bei 0 und bei mittleren Verschiebungen. Außerdem sind die Ergebnisse R1 und R2 der Autokorrelationsfunktion zueinander komplementär. Die folgenden Beziehungen zwischen den Autokorrelationsfunktionen werden ausgedrückt in den Gleichungen (1)–(4): RE(τ) = RF(τ) = RG(τ) = RH(τ), τ ist gerade (1) RE(τ) = –RF(τ), τ ist ungerade (2) RG(τ) = –RH(τ), τ ist ungerade (3) Ri(τ) + Ri(τ + 8) = 0, i ∊ {E, F, G, H}, für alle τ (4) 12B FIG. 13 is a table showing the autocorrelation function of the 1 to 16 sequences of the pilot bits of each frame synchronization word classified into classes E, F, G and H within a correlation period of 0 to 15 shift. As in the 12A and 12B As shown, each class contains two sequences, with sequences of the same class having the same autocorrelation function. From the 12B It can be seen that the synchronization words have the lowest out-of-phase values of the autocorrelation function with two peaks of equal magnitude and opposite polarity at 0 and at medium shifts. In addition, the results R1 and R2 of the autocorrelation function are complementary to each other. The following relationships between the autocorrelation functions are expressed in equations (1) - (4): R E (τ) = R F (τ) = R G (τ) = R H (τ), τ is even (1) R E (τ) = -R F (τ), τ is odd (2) R G (τ) = -RH (τ), τ is odd (3) R i (τ) + R i (τ + 8) = 0, iε {E, F, G, H}, for all τ (4)

Aus den Gleichungen (1), (2) und (3) wird folgende Gleichung erhalten. RE(τ) + RF(τ) = RG(τ) + RH(τ), für alle τ (5) From the equations (1), (2) and (3), the following equation is obtained. R E (τ) + R F (τ) = R G (τ) + R H (τ), for all τ (5)

Die Addition der zwei Autokorrelationsfunktionen RE(τ) und RF(τ) oder RG(τ) und RH(τ) ergibt die Funktion mit zwei Spitzenwerten gleicher Größe und entgegengesetzter Polarität bei 0 und bei mittleren Verschiebungen, wobei alle Werte 0 sind, mit Ausnahme von 0 und den mittleren Verschiebungen, wie in 13A gezeigt, wobei die Spitzenwerte gleich 2·L oder –2·L sind. In der Ausführungsform sind die Spitzenwerte der 13A gleich 32 und –32, da L = 16 gilt. Die anderen Kombinationen, wie z. B. (RE(τ) + RG(τ)), (RE(τ) + RH(τ)), (RF(τ) + RG(τ)) und (RF(τ) + RH(τ)), weisen nicht denselben Wert auf wie in 13A. Durch Verwendung der hergeleiteten Merkmale der Rahmensynchronisationswörter wird folgendes Merkmal erhalten.

Figure DE000010012284B4_0002
wobei Ri(τ) die Autokorrelationsfunktion der Sequenz Ci, 1 ≤ i ≤ 8 ist.The addition of the two autocorrelation functions R E (τ) and R F (τ) or R G (τ) and R H (τ) gives the function with two peaks of equal magnitude and opposite polarity at 0 and at mean displacements, all values being 0 are, with the exception of 0 and the middle shifts, as in 13A with peak values equal to 2 x L or -2 x L. In the embodiment, the peak values are 13A equal to 32 and -32, since L = 16. The other combinations, such as. (R E (τ) + R G (τ)), (R E (τ) + R H (τ)), (R F (τ) + R G (τ)) and (R F (τ) + R H (τ)), do not have the same value as in 13A , By using the derived features of the frame synchronization words, the following feature is obtained.
Figure DE000010012284B4_0002
where R i (τ) is the autocorrelation function of the sequence C i , 1 ≤ i ≤ 8.

Die Addition der vier Autokorrelationsfunktionen ist in 13B gezeigt, welche dieselbe ist wie 13B, mit der Ausnahme, dass der Maximalwert auf 4·L oder –4·L verdoppelt ist (die Maximalwerte sind 64 und –64 für die Ausführungsform), da (RE(τ) + RF(τ) + RG(τ) + RH(τ)) = 2(RE(τ) + RF(τ)) mittels der Gleichungen (5) und (6) gilt. Dieses Merkmal erlaubt die doppelte Prüfung des Rahmensynchronisationszeitablaufs und die Reduktion der Synchronisationssuchzeit.The addition of the four autocorrelation functions is in 13B shown which is the same as 13B with the exception that the maximum value is doubled to 4 * L or -4 * L (the maximums are 64 and -64 for the embodiment), since (R E (τ) + R F (τ) + R G (τ ) + R H (τ)) = 2 (R E (τ) + R F (τ)) by equations (5) and (6). This feature allows double checking of the frame synchronization timing and the reduction of the synchronization search time.

Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung für Aufwärtsverbindung-DPCCHEmbodiment for Understanding the Present Invention for Uplink DPCCH

Die 14A und 14B sind Tabellen, die die Pilotmuster gemäß einer Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung für den Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 5, 6, 7 und 8 zeigen. Das schattierte Muster der 14A und 14B wird für die Rahmensynchronisation verwendet (die auch für die Kanalschätzung verwendet werden kann), wobei das Pilotbit außerhalb der Rahmensynchronisationswörter (z. B. Kanalschätzung) einen Wert von 1 aufweist. 14C ist eine Tabelle, die die Abbildungsbeziehung zwischen den acht Synchronisationswörtern C1-C8 der 12A und die schattierten Pilotbitmuster der 14A und 14B zeigt, wobei die Rahmensynchronisationswörter C1, C2, C3 und C4 die Elemente jeweils des Satzes E, F, G und H sind. Die Ergebnisse der 13A und 13B werden erhalten durch α = 1 und 2 in der Gleichung (6), die eine Doppelprüfung des Rahmenssynchronisationszeitablaufs und eine Reduktion der Synchronisationszeit auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 5, 6, 7 und 8 erlaubt.The 14A and 14B FIG. 11 are tables showing the pilot patterns according to an embodiment for understanding the present invention for the uplink DPCCH with N pilot = 5, 6, 7 and 8. The shaded pattern of 14A and 14B is used for frame synchronization (which can also be used for channel estimation), where the pilot bit outside the frame synchronization words (eg, channel estimate) has a value of 1. 14C is a table showing the mapping relationship between the eight sync words C 1 -C 8 of 12A and the shaded pilot bit patterns of 14A and 14B wherein the frame synchronization words C 1 , C 2 , C 3 and C 4 are the elements of each of the sets E, F, G and H, respectively. The results of 13A and 13B are obtained by α = 1 and 2 in the equation (6), which allows a double check of the frame synchronization timing and a reduction of the synchronization time on the uplink DPCCH with N pilot = 5, 6, 7 and 8.

Zum Beispiel werden die Rahmensynchronisationswörter bei Bit #1 (C1), bei Bit #2 (C2) bei Bit #4 (C3) und bei Bit #5 (C4) im Autokorrelationsprozess für die Rahmensynchronisation verwendet, wenn Npilot = 6 gilt. Für Npilot = 8 werden die Rahmensynchronisationswörter bei Bit #1 (C1), bei Bit #3 (C2), bei Bit #5 (C3) und bei Bit #7 (C4) im Autokorrelationsprozess für die Rahmensynchronisation verwendet. Für Npilot = 5, 6, 7 und 8 in jedem Schlitz wird eine Gesamtzahl von vier Rahmensynchronisationswörtern verwendet. Da ein Funkrahmen 16 Zeitschlitze besitzt, beträgt die Anzahl der Pilotbits, die für die Rahmensynchronisation verwendet werden, nur 64 pro Rahmen in der Ausführungsform. Es ist klar, dass die Anzahl der für die Rahmensynchronisation verwendeten Wörter sich in Abhängigkeit von den Veränderungen von Npilot ändern kann. Wenn z. B. Npilot = 1 gilt, kann eines der Rahmensynchronisationswörter C1-C8 sowohl für die Rahmensynchronisation als auch die Kanalschätzung verwendet werden, aufgrund des neuartigen Merkmals der Ausführungsform. For example, the frame synchronization words at bit # 1 (C 1 ), bit # 2 (C 2 ) at bit # 4 (C 3 ), and bit # 5 (C 4 ) are used in the frame synchronization autocorrelation process when N pilot = 6 applies. For N pilot = 8, the frame synchronization words are used at bit # 1 (C 1 ), at bit # 3 (C 2 ), at bit # 5 (C 3 ) and at bit # 7 (C 4 ) in the frame synchronization autocorrelation process. For N pilot = 5, 6, 7, and 8 in each slot, a total of four frame synchronization words is used. Since a radio frame has 16 timeslots, the number of pilot bits used for frame synchronization is only 64 per frame in the embodiment. It is clear that the number of words used for frame synchronization may change depending on the changes of N pilot . If z. For example, if N pilot = 1, one of the frame synchronization words C 1 -C 8 may be used for both frame synchronization and channel estimation due to the novel feature of the embodiment.

Mit der Implementierung der neuartigen Pilotmuster sind die Werte der Anzahl der Bits pro Feld im folgenden in der Tabelle 1 und der Tabelle 2 mit Bezug auf 4 gezeigt. Die Kanalbit- und Symbolraten, die in Tabelle 1 gegeben sind, sind die Raten unmittelbar vor der Spreizung. Tabelle 1: DPDCH-Felder Kanalbitrate (kbps) Kanalsymbolrate (ksps) SF Bits/Rahmen Bits/Schlitz NDaten 16 16 256 160 10 10 32 32 128 320 20 20 64 64 64 640 40 40 128 128 32 1280 80 80 256 256 16 2560 160 160 512 512 8 5120 320 320 1024 1024 4 10240 640 640 With the implementation of the novel pilot patterns, the values of the number of bits per field are as follows in Table 1 and Table 2 with reference to FIG 4 shown. The channel bit and symbol rates given in Table 1 are the rates immediately before spreading. Table 1: DPDCH fields Channel bit rate (kbps) Channel symbol rate (ksps) SF Bits / frame Bits / slot N data 16 16 256 160 10 10 32 32 128 320 20 20 64 64 64 640 40 40 128 128 32 1280 80 80 256 256 16 2560 160 160 512 512 8th 5120 320 320 1024 1024 4 10240 640 640

Es gibt zwei Typen von dedizierten physikalischen Aufwärtsverbindung-Kanälen; diejenigen, die TFCI enthalten, (z. B. für mehrere gleichzeitige Dienste), und diejenigen, die nicht TFCI enthalten (z. B. für Dienste mit fester Rate). Diese Typen werden von den duplizierten Reihen der Tabelle 2 wiedergegeben. Die Kanalbit- und Symbolraten, die in Tabelle 2 angegeben sind, sind die Raten unmittelbar vor der Spreizung. Tabelle 2: DPCCH-Felder Kanalbitrate (kbps) Kanalsymbolrate (ksps) SF Bits/ Rahmen Bits/ Schlitz NDaten NTPC NTFCI NFBI 16 16 256 160 10 6 2 2 0 16 16 256 160 10 8 2 0 0 16 16 256 160 10 5 2 2 1 16 16 256 160 10 7 2 0 1 16 16 256 160 10 6 2 0 2 16 16 256 160 10 5 1 2 2 There are two types of dedicated physical uplink channels; those containing TFCI (e.g., for multiple concurrent services) and those not containing TFCI (e.g., for fixed rate services). These types are represented by the duplicated rows of Table 2. The channel bit and symbol rates given in Table 2 are the rates immediately before spreading. Table 2: DPCCH fields Channel bit rate (kbps) Channel symbol rate (ksps) SF Bits / frames Bits / slot N data N TPC N TFCI N FBI 16 16 256 160 10 6 2 2 0 16 16 256 160 10 8th 2 0 0 16 16 256 160 10 5 2 2 1 16 16 256 160 10 7 2 0 1 16 16 256 160 10 6 2 0 2 16 16 256 160 10 5 1 2 2

14D zeigt eine Korrelationsschaltung für die Rahmensynchronisation auf der Grundlage der Pilotbits des Aufwärtsverbindung-DPCCH gemäß einer Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung, wenn die Rahmensynchronisationswörter C1-C4 verwendet werden. Die Rahmensynchronisationswörter C1-C4 werden jeweils in den Zwischenspeichern 3134 zwischengespeichert. Die Korrelatoren 4144 führen die Korrelationsfunktion R(x) aus, wobei x = 0 bis L – 1 gilt, für die jeweiligen Rahmensynchronisationswörter C1-C4, um die Korrelationsergebnisse A1-A4 zu erzeugen, die in den Puffer 5153 gespeichert werden. 14D shows a frame synchronization correlation circuit based on the uplink DPCCH pilot bits according to an embodiment for understanding the present invention when the frame synchronization words C 1 -C 4 are used. The frame synchronization words C 1 -C 4 are respectively stored in the latches 31 - 34 cached. The correlators 41 - 44 perform the correlation function R (x), where x = 0 to L-1, for the respective frame synchronization words C 1 -C 4 to produce the correlation results A1-A4 that are in the buffer 51 - 53 get saved.

14E ist eine Tabelle, die die Korrelationsergebnisse an den Punkten A1-A4 zeigt, sowie die Summierung der Korrelationsergebnisse am Punkt B. Wie gezeigt, besitzt das Ergebnis Maximalwerte mit entgegengesetzter Polarität bei 0 und bei den mittleren Zeitverschiebungen R(0) und R(8). Ferner besitzen die übrigen Seitenkeulen bei anderen Zeitverschiebungen als Null und der Mitte Werte von 0 nach der Addition am Punkt B. Die Seitenkeulen werden eliminiert oder minimiert, wobei die Ergebnisse am Punkt B den optimalen Ergebnissen der 13B entsprechen. 14E is a table showing the correlation results at points A1-A4 and the summation of the correlation results at point B. As shown, the result has maximum values of opposite polarity at 0 and at the mean time shifts R (0) and R (8). Further, the remaining sidelobes will have values other than 0 at zero time and the center will have values of 0 after addition at point B. The sidelobes will be eliminated or minimized, with the results at point B being the optimum results of 13B correspond.

14F ist eine Tabelle, die verschiedene Ergebnisse der Addition der Korrelationsergebnisse der Punkte A1 bis A4 auf der Grundlage der Aufwärtsverbindung-Pilotmuster der Rahmensynchronisation C1-C4 gemäß der Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung zeigt. Die jeweilige Addition der Autokorrelationsergebnisse der Punkte (A1 + A2), (A3 + A4), (A1 + A4) und (A2 + A3) weist dieselben Eigenschaften der in 13A gezeigten optimalen Ergebnisse auf. 14F FIG. 13 is a table showing various results of adding the correlation results of the points A1 to A4 based on the uplink pilot patterns of the frame synchronization C1-C4 according to the embodiment for understanding the present invention. The respective addition of the autocorrelation results of the points (A1 + A2), (A3 + A4), (A1 + A4) and (A2 + A3) has the same properties as in 13A shown optimal results.

14G zeigt eine Korrelatorschaltung für die Rahmensynchronisation auf der Grundlage der Pilotbitsequenzen eines Aufwärtsverbindung-DPCCH gemäß einer alternativen Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung. Die Elemente sind dieselben wie die Korrelatorschaltung der 14D. Die Rahmensynchronisationswörter von (C1 und C2), (C2 und C3), (C3 und C4) oder (C4 und C1) werden korreliert und summiert, um die Ergebnisse am Punkt D zu erzeugen. Das Summierungsergebnis am Punkt D der 14G ist ähnlich der Korrelatorschaltung der 14D, außer den Maximalwerten mit entgegengesetzter Polarität, die 2·L(32), und –2·L(–32) sind, statt jeweils 4 L(64) und –4·L(–64), entsprechend den Ergebnissen der 14F und den optimalen Ergebnissen der 13A. 14G FIG. 12 shows a frame synchronization correlator circuit based on the pilot bit sequences of an uplink DPCCH according to an alternative embodiment for understanding the present invention. FIG. The elements are the same as the correlator circuit of FIG 14D , The frame synchronization words of (C 1 and C 2 ), (C 2 and C 3 ), (C 3 and C 4 ) or (C 4 and C 1 ) are correlated and summed to produce the results at point D. The summation result at point D of 14G is similar to the correlator circuit of 14D , except for the maximum values of opposite polarity, which are 2 x L (32), and -2 x L (-32), instead of 4 L (64) and -4 x L (-64), respectively, according to the results of 14F and the optimal results of the 13A ,

14H zeigt die Empfängerschaltung 60 einer Basisstation oder einer Benutzerausrüstung zum Wiedergewinnen des empfangenen gespreizten Signals, das die Rahmensynchronisationswörter im Pilotfeld enthält. Nach der Entspreizung des empfangenen gespreizten Signals mittels der Entspreizungsschaltung 61 führt der Kanalschätzer und Rahmensynchronisierer 62 die Kanalschätzung und die Rahmensynchronisation auf der Grundlage des Pilotfeldes durch. Der Rake-Kombinierer 63 verwendet die Ergebnisse des Kanalschätzers und Rahmensynchronisierers, wobei nach der Rake-Kombination die Daten von der Entschachtelungsschaltung 64 in umgekehrter Reihenfolge der Senderseite entschachtelt werden. Anschließend werden die Daten nach der Decodierung mittels eines Decodierers 65 wiedergewonnen. 14H shows the receiver circuit 60 a base station or user equipment for retrieving the received spread signal containing the frame synchronization words in the pilot field. After despreading the received spread signal by means of the despreading circuit 61 performs the channel estimator and frame synchronizer 62 channel estimation and frame synchronization based on the pilot field. The rake combiner 63 uses the results of the channel estimator and frame synchronizer, where after the rake combination the data from the deinterleaving circuit 64 be deinterleaved in the reverse order of the transmitter side. Subsequently, the data after decoding by means of a decoder 65 recovered.

Die Vorteile sind leicht erkennbar auf der Grundlage eines Vergleichs der Rahmensynchronisationswörter, die vorher in der Spezifikation TS S1.11 v1.1.0 empfohlen worden sind, und den Rahmensynchronisationswörtern für z. B. Npilot = 6. Das Anwenden desselben Prinzips der Gleichungen (1)–(6) und der Korrelatorschaltung der 14D ergibt die in 14I gezeigten Ergebnisse für das in der technischen Spezifikation angegebene Pilotmuster. Wenn das Summierungsergebnis am Punkt B auf einen Zeitverschiebungsgraphen abgebildet wird, ist das Problem der Seitenkeulen offensichtlich, wie in 14J gezeigt ist. Mit anderen Worten, es gibt keine maximalen Spitzenwerte mit entgegengesetzter Polarität bei 0 und bei den mittleren Zeitverschiebungen, wobei die Seitenkeulen bei den Zeitverschiebungen außer bei 0 und der Mitte vorhanden sind.The advantages are readily apparent on the basis of a comparison of the frame synchronization words previously recommended in the TS S1.11 v1.1.0 specification and the frame synchronization words for e.g. B. N pilot = 6. Applying the same principle of equations (1) - (6) and the correlator circuit of 14D gives the in 14I results shown for the pilot pattern specified in the technical specification. If the summation result at point B is mapped to a time shift graph, the problem of sidelobes is evident, as in FIG 14J is shown. In other words, there are no maximum peaks of opposite polarity at 0 and at the mean time shifts, with the sidelobes being present at the time shifts except at 0 and the center.

Wie im Stand der Technik beschrieben worden ist, ist das gleichzeitige Erhalten einer guten Kreuzkorrelation und Autokorrelation schwierig zu erreichen, wenn sich die Kreuzkorrelation auf unterschiedliche Wörter zu unterschiedlichen Zeitverschiebungen bezieht und die Autokorrelation auf dieselben Sequenzen bezieht, die eine zeitverschobene Version sind. Die gute Kreuzkorrelation und Autokorrelation der vorliegenden Erfindung beruht auf den einzigartigen Eigenschaften der Rahmensynchronisationswörter.As has been described in the prior art, obtaining a good cross-correlation and autocorrelation at the same time is difficult to achieve when the cross-correlation relates to different words at different time shifts and the autocorrelation refers to the same sequences which are a time-shifted version. The good cross-correlation and autocorrelation of the present invention is based on the unique characteristics of frame synchronization words.

Die einzigartigen Eigenschaften der Rahmensynchronisationswörter gemäß der Ausführungsform sind mit Blick auf die 12, 14A und 14B leicht erkennbar. Wie gezeigt ist, besitzt in den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8 der 12 jedes Wort im wesentlichen dieselbe Anzahl von Einsen und Nullen. Mit anderen Worten, die Anzahl (b1) der Pilotbits der Rahmensynchronisationswörter mit einem Wert von 1 minus der Anzahl (b0) der Pilotbits der Rahmensynchronisationswörter mit einem Wert 0 ist gleich 0 oder nahezu gleich 0. In der Ausführungsform, wenn eine gerade Anzahl von Schlitzzahlen vorliegt, ist dieselbe Anzahl von Pilotbits mit einem Wert von 1 und einem Wert von 0 in einem einzelnen Rahmensynchronisationswort enthalten, so dass b1 – b0 gleich 0 ist. Wenn eine ungerade Anzahl von Pilotbits in einem einzelnen Rahmensynchronisationswort vorhanden ist, ist klar, dass das Ergebnis von b1 – b0 gleich +1 oder –1 ist, d. h. nahezu 0.The unique characteristics of the frame synchronization words according to the embodiment are with respect to FIGS 12 . 14A and 14B easily recognizable. As shown, in the frame synchronization words C 1 -C 8 has the 12 each word is essentially the same number of ones and zeros. In other words, the number (b 1 ) of the frame sync word pilot bits having a value of 1 minus the number (b 0 ) of the frame sync word pilot bits having a value 0 is 0 or nearly 0. In the embodiment, when an even number of slot numbers, the same number of pilot bits having a value of 1 and a value of 0 are included in a single frame synchronization word such that b 1 -b 0 is equal to 0. If there is an odd number of pilot bits in a single frame sync word, it is clear that the result of b 1 -b 0 is +1 or -1, ie, close to zero.

Die zweite Eigenschaft für die Rahmensynchronisationswörter ist erkennbar durch eine Untersuchung zwischen zwei benachbarten Rahmensynchronisationswörtern (schattierte Muster der 14A und 14B für Npilot = 5, 6 und 7), oder zwischen einem Paar eines benachbarten Rahmensynchronisationswortes und eines Kanalschätzwortes (schattierte und nichtschattierte Muster der 14A und 14B für Npilot = 5, 6, 7 und 8). Im allgemeinen ist die Anzahl (b3) der Bitwerte zwischen zwei benachbarten Wörtern (d. h. zwischen zwei benachbarten Rahmensynchronisationswörtern oder zwischen einem Rahmensynchronisationswort und einem Kanalschätzwort, die benachbart sind), die gleich sind (0,0 und 1,1), minus der Anzahl (b4) der Bitwerte zwischen benachbarten Wörtern (d. h. zwischen zwei benachbarten Rahmensynchronisationswörtern oder zwischen einem Rahmensynchronisationswort und einem Kanalschätzwort, die benachbart sind), die unterschiedlich sind (1,0 oder 0,1), gleich 0 oder gleich einer vorgegebenen Zahl nahe 0.The second property for the frame synchronization words can be seen by examining between two adjacent frame synchronization words (shaded patterns of the 14A and 14B for N pilot = 5, 6, and 7), or between a pair of adjacent frame synchronization words and a channel estimate word (shaded and unshaded patterns of 14A and 14B for N pilot = 5, 6, 7 and 8). In general, the number (b 3 ) of the bit values between two adjacent words (ie between two adjacent frame synchronization words or between a frame synchronization word and a channel estimation word adjacent) that are equal (0,0 and 1,1) minus the number (b 4 ) of bit values between adjacent words (ie between two adjacent frame synchronization words or between a frame synchronization word and a channel estimate word that are adjacent ), which are different (1.0 or 0.1), equal to 0 or equal to a predetermined number near 0.

In der Ausführungsform ist die Anzahl (b3) der Pilotbitwerte zwischen benachbarten Wörtern, die gleich sind, gleich der Anzahl (b4) der Pilotbitwerte zwischen zwei benachbarten Wörtern, die unterschiedlich sind, d. h. b3 – b4 = 0. In der Ausführungsform, wenn Npilot = 5 gilt, gibt es zwischen zwei Synchronisationswörtern von C1 bei Bit #0 und C2 bei Bit #1 dieselbe Anzahl von Pilotbitwerten, die gleich sind (0,0 und 1,1), und von Pilotbitwerten, die unterschiedlich sind (1,0 und 0,1), von Schlitz #1 bis Schlitz #16, wie in 14A gezeigt ist. In ähnlicher Weise ergibt sich zwischen einem Synchronisationswort C2 bei Bit #1 und einem Kanalschätzwort bei Bit #2 dieselbe Anzahl von Pilotbitwerten, die gleich sind (0,0 und 1,1), und von Pilotbitwerten, die unterschiedlich sind (1,0 und 0,1), von Schlitz #1 bis Schlitz #16. Dasselbe gilt zwischen zwei benachbarten Wörtern bei Bit #2 und Bit #3 und zwischen zwei benachbarten Wörtern bei Bit #3 und Bit #4. Das Obige gilt auch für benachbarte Wörter mit Npilot = 6, 7 und 8. Es ist klar, dass dann, wenn eine ungerade Anzahl von Schlitzen verwendet wird, das Ergebnis von b3 – b4 gleich +1 oder –1 ist, d. h. nahezu 0.In the embodiment, the number (b 3 ) of the pilot bit values between adjacent words that are equal to the number (b 4 ) of the pilot bit values between two adjacent words that are different, ie, b 3 -b 4 = 0. In the embodiment if N pilot = 5, between two sync words of C1 at bit # 0 and C2 at bit # 1 are the same number of pilot bit values that are the same (0,0 and 1,1) and pilot bit values that are different (1.0 and 0.1), from slot # 1 to slot # 16, as in 14A is shown. Similarly, between a sync word C2 at bit # 1 and a channel estimate word at bit # 2, there are the same number of pilot bit values that are the same (0,0 and 1,1) and pilot bit values that are different (1,0 and 0.1), from slot # 1 to slot # 16. The same applies between two adjacent words at bit # 2 and bit # 3 and between two adjacent words at bit # 3 and bit # 4. The above also applies to adjacent words with N pilot = 6, 7 and 8. It is clear that if an odd number of slots is used then the result of b 3 -b 4 is +1 or -1, ie almost 0.

Als Ergebnis einer solchen Eigenschaft ist die Kreuzkorrelation zwischen zwei benachbarten Wörtern, die für die Rahmensynchronisation verwendet werden, bei einer Zeitverschiebung von 0 gleich 0 (orthogonal). Ferner ist die Kreuzkorrelation zwischen einem für die Rahmensynchronisation verwendeten Wort und der für die Kanalschätzung verwendeten Sequenz zu allen Zeitverschiebungen gleich 0 (orthogonal). Mit anderen Worten, innerhalb der Zahl Npilot an Wörtern mit L Bits gibt es eine gerade Anzahl von Wörtern, die für die Rahmensynchronisation verwendet werden, jedoch führen alle Wörter die Kanalschätzung durch, bei der zwischen benachbarten Wörtern, die für die Rahmensynchronisation verwendet werden, sich eine Kreuzkorrelation von im wesentlichen 0 ergibt. Außerdem besitzen die für die Rahmensynchronisation verwendeten Wörter im wesentlichen eine Kreuzkorrelation von 0 mit Wörtern, die nicht für die Rahmensynchronisation verwendet werden, wie z. B. bei der Kanalschätzung, bei beliebigen Zeitverschiebungen.As a result of such a property, the cross-correlation between two adjacent words used for frame synchronization is 0 (orthogonal) at a time shift of 0. Further, the cross-correlation between a word used for frame synchronization and the sequence used for channel estimation is 0 (orthogonal) at all time shifts. In other words, within the number N pilot of words of L bits, there are an even number of words used for frame synchronization, but all words perform channel estimation, in which, between adjacent words used for frame synchronization a cross-correlation of essentially 0 results. In addition, the words used for frame synchronization essentially have a cross-correlation of 0 with words that are not used for frame synchronization, such as frame synchronization. As in the channel estimation, at any time shifts.

Ferner entspricht jedes der Npilot Wörter einer vorgeschriebenen Anzahl mittels einer Autokorrelationsfunktion, so dass dann, wenn ein Paar aus einem Satz von autokorrelierten Ergebnissen, die den für die Rahmensynchronisation verwendeten Wörtern entsprechen, kombiniert wird, zwei Spitzenwerte mit gleicher Größe und entgegengesetzter Polarität bei 0 und mittlerer Zeitverschiebung erhalten werden, während die Seitenkeulen bei Zeitverschiebungen außer bei 0 und in der Mitte im wesentlichen eliminiert werden. Die Autokorrelation gemäß der vorliegenden Erfindung kann allgemein als eine Korrelation zwischen einem Wort und seinem zeitverschobenen Duplikat definiert werden (einschließlich eines Duplikats bei 0-Zeitverschiebung), wobei die Korrelation die Anzahl der Bitwerte ist, die zwischen zwei Wörtern gleich sind, minus der Anzahl der Bitwerte, die zwischen denselben zwei Wörtern unterschiedlich sind. Wie in 12b gezeigt, sind ferner R1 und R2 zueinander komplementär.Further, each of the N pilot words corresponds to a prescribed number by means of an autocorrelation function, so that when a pair of a set of autocorrelated results corresponding to the words used for frame synchronization is combined, two peak values of equal size and opposite polarity are zero and mean time shift while substantially eliminating the side lobes at time shifts other than 0 and in the middle. The autocorrelation according to the present invention may be generally defined as a correlation between a word and its time-shifted duplicate (including a duplicate at zero time offset), where the correlation is the number of bit values equal between two words minus the number of times Bit values that are different between the same two words. As in 12b Further, R1 and R2 are complementary to each other.

Ausführungsform zum Verständnis der Erfindung für Abwärtsverbindung-DPCHEmbodiment for Understanding the Invention for Downlink DPCH

15A zeigt die Pilotsymbolmuster für den Abwärtsverbindung-DPCH für Npilot = 4, 8 und 16, wobei zwei Pilotbits ein Symbol bilden, da das linke Bit für den I-Kanalzweig und das rechte Bit für den Q-Kanalzweig verwendet wird. In der Ausführungsform kann Npilot = 4 für 8 ksps (Kilosymbole pro Sekunde) verwendet werden; Npilot 8 kann für 16, 32, 64 und 128 ksps verwendet werden; während Npilot = 16 für 256, 512 und 1024 ksps verwendet werden kann. Die schattierten Symbole der 15A können für die Rahmensynchronisation verwendet werden, wobei der Wert des Pilotsymbols außer dem Rahmensynchronisationswort, wie z. B. der Kanalschätzung (Kanalschätzwort), gleich 11 ist. Die Ergebnisse der 15A werden erhalten, indem α = 1 für Npilot = 4, α = 2 für Npilot = 8 und α = 4 für Npilot = 16 in Gleichung (6) für den Aufwärtsverbindung-DPCH ermöglich wird. 15A Fig. 12 shows the pilot symbol patterns for the downlink DPCH for N pilot = 4, 8 and 16, with two pilot bits forming a symbol, since the left bit is used for the I channel branch and the right bit for the Q channel branch. In the embodiment, N pilot = 4 can be used for 8 ksps (kilo symbols per second); N pilot 8 can be used for 16, 32, 64 and 128 ksps; while N pilot = 16 can be used for 256, 512 and 1024 ksps. The shaded symbols of 15A can be used for frame synchronization, where the value of the pilot symbol except the frame synchronization word, such as. B. the channel estimation (channel estimate word) is equal to 11. The results of 15A are obtained by allowing α = 1 for N pilot = 4, α = 2 for N pilot = 8, and α = 4 for N pilot = 16 in equation (6) for the uplink DPCH.

15B zeigt eine Abbildungsbeziehung zwischen den acht Rahmensynchronisationswörtern der 12A und dem schattierten Pilotsymbolmuster der 15A. Zum Beispiel enthält in der Ausführungsform mit Npilot = 4 das Symbol #1 zwei Rahmensynchronisationswörter von C1 (für den I-Kanalzweig I-CH, d. h. die linke Sequenz der Bits vom Schlitz #1 bis zum Schlitz #16) und C2 (für den Q-Kanalzweig Q-CH, d. h. die rechte Sequenz der Bits vom Schlitz #1 zum Schlitz #16). Für Npilot = 8 und Npilot = 16 ist die Entsprechung der Wörter zu den Kanälen für die entsprechenden Symbole in 15B selbsterläuternd. Ähnlich dem Aufwärtsverbindung-DPCCH kann eine schlitzweise Doppelprüfung des Rahmensynchronisationszeitablaufs und eine Reduktion der Rahmensynchronisationssuchzeit erreicht werden durch Verwendung des Autokorrelationsmerkmals des Pilotsymbolsmusters auf der Grundlage der Gleichung (6). 15B FIG. 16 shows an imaging relationship between the eight frame synchronization words of FIG 12A and the shaded pilot symbol pattern of 15A , For example, in the embodiment with N pilot = 4, the symbol # 1 contains two frame synchronization words of C 1 (for the I-channel branch I-CH, ie the left sequence of bits from slot # 1 to slot # 16) and C 2 ( for the Q-channel branch Q-CH, ie the right sequence of bits from slot # 1 to slot # 16). For N pilot = 8 and N pilot = 16, the correspondence of the words to the channels for the corresponding symbols in 15B self-explanatory. Similar to the uplink DPCCH, a slot-by-double check of the frame synchronization timing and a reduction of the frame synchronization search time can be achieved by using the autocorrelation feature of the pilot symbol pattern based on the equation (6).

Da die Rahmensynchronisationswörter des Abwärtsverbindung-DPCH auf den Rahmensynchronisationswörtern der 12A beruhen, sind die für den Aufwärtsverbindung-DPCCH beschriebenen Eigenschaften auf den Abwärtsverbindung-DPCH anwendbar. Zum Beispiel ist die Anzahl (b3) der Bitwerte zwischen benachbarten Wörtern (d. h. zwischen einem Synchronisationswort des I-Kanalzweigs und einem Synchronisationswort des Q-Kanal-Zweigs des Rahmensynchronisationssymbols oder zwischen einem Kanalschätzwort des Q-Kanalzweigs und einem Rahmensynchronisationswort des I-Kanalzweigs, die benachbart sind, oder zwischen einem Rahmensynchronisationswort des Q-Kanalzweigs und einem Kanalschätzwort des I-Kanalzweigs, die benachbart sind), die gleich sind (0,0 und 1,1), minus der Anzahl (b4) der Bitwerte zwischen benachbarten Wörtern (d. h. zwischen dem Synchronisationswort des I-Kanalzweigs und dem Synchronisationswort des Q-Kanalzweigs eines Rahmensynchronisationssymbols oder zwischen einem Kanalschätzwort des Q-Kanalzweigs und einem Rahmensynchronisationswort des I-Kanalzweigs, die benachbart sind, oder zwischen einem Rahmensynchronisationswort des Q-Kanalzweigs und einem Kanalschätzwort des I-Kanalzweigs, die benachbart sind), die unterschiedlich sind (1,0 und 0,1), gleich 0 oder gleich einer vorgeschriebenen Zahl nahe 0. Since the frame synchronization words of the downlink DPCH on the frame synchronization words of the 12A The characteristics described for the uplink DPCCH are applicable to the downlink DPCH. For example, the number (b 3 ) of bit values between adjacent words (ie between a synchronization word of the I-channel branch and a synchronization word of the Q-channel branch of the frame synchronization symbol or between a channel estimate word of the Q-channel branch and a frame synchronization word of the I-channel branch, which are adjacent, or between a frame synchronization word of the Q channel branch and a channel estimate word of the I channel branch adjacent) that are equal (0,0 and 1,1) minus the number (b 4 ) of bit values between adjacent words (ie between the synchronization word of the I-channel branch and the synchronization word of the Q-channel branch of a frame synchronization symbol or between a channel estimate word of the Q-channel branch and a frame synchronization word of the I-channel branch adjacent or between a frame synchronization word of the Q-channel branch and a channel estimate word of the I-channel branches which are adjacent), the subsc are (1.0 and 0.1), equal to 0 or equal to a prescribed number near 0.

Für z. B. Npilot = 8 zwischen den Symbolen #0 und #1 ist die Anzahl der Paare benachbarter Bits, d. h. eines Bits von Q-Kanalzweig des Symbols #0 und eines Bits von I-Kanalzweig des Symbols #1, mit den Bitwerten 1,1 und 0,0 dieselbe wie die Anzahl der benachbarten Bits mit Bitwerten von 1,0 und 0,1. Mit anderen Worten, es gilt b3 – b4 = 0. Es wird angenommen, dass dann, wenn die Anzahl der Schlitze L eine ungerade Anzahl ist, das Ergebnis von b3 – b4 gleich +1 oder –1 ist, d. h. gleich einer vorgeschriebenen Zahl nahe 0.For z. B. N pilot = 8 between symbols # 0 and # 1 is the number of pairs of adjacent bits, ie one bit of Q-channel branch of symbol # 0 and one bit of I-channel branch of symbol # 1, with bit values of 1, 1 and 0.0 are the same as the number of adjacent bits with bit values of 1.0 and 0.1. In other words, b 3 -b 4 = 0. It is assumed that when the number of slots L is an odd number, the result of b 3 -b 4 is +1 or -1, ie, equal a prescribed number close to 0.

Mit der Implementierung der neuartigen Pilotsymbole zeigt die folgende Tabelle 3 die Anzahl der Bits pro Schlitz für die verschiedenen Felder mit Bezug auf 8. Es gibt grundsätzlich zwei Typen von dedizierten physikalischen Abwärtsverbindung-Kanälen; diejenigen, die DFCI enthalten (z. B. für mehrere gleichzeitige Dienste), und diejenigen, die nicht DFCI enthalten (z. B. für Dienste mit fester Rate). Diese Typen werden durch die duplizierten Zeilen der Tabelle 3 wiedergegeben. Die Kanalbit- und Symbolraten, die in Tabelle 3 angegeben sind, sind die Raten unmittelbar vor der Spreizung. Wenn kein DFCI vorhanden ist, wird das DFCI-Feld leer gelassen (*). Tabelle 3: DPDCH- und DPCCH-Felder

Figure DE000010012284B4_0003
With the implementation of the novel pilot symbols, the following Table 3 shows the number of bits per slot for the various fields with respect to 8th , There are basically two types of dedicated physical downlink channels; those that contain DFCI (for example, for multiple concurrent services) and those that do not contain DFCI (for example, for fixed rate services). These types are represented by the duplicated rows of Table 3. The channel bit and symbol rates given in Table 3 are the rates immediately before spreading. If no DFCI is present, the DFCI field is left blank (*). Table 3: DPDCH and DPCCH fields
Figure DE000010012284B4_0003

15C zeigt eine Korrelationsschaltung für die Rahmensynchronisation für den Abwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 8 gemäß der Ausführungsform. Die Operation und die Komponenten sind dieselben wie bei der Korrelationsschaltung der 14D für den Aufwärtsverbindung-DPCCH, mit Ausnahme des Empfangs der I-Kanalzweig- und Q-Kanalzweig-Synchronisationswörter. Die Ergebnisse der Punkte A1-A4 und des Punkts B sind dieselben wie in 14E. In ähnlicher Weise werden die Seitenkeulen eliminiert oder minimiert, wobei die Ergebnisse den optimalen Ergebnissen der 13B entsprechen. Da die Anzahl der Pilotsymbole (oder Pilotbits), die für die Rahmensynchronisation verwendet werden, gleich zwei Symbole pro Schlitz (oder 4 Bits pro Schlitz) ist, werden in jedem Funkrahmen für die Rahmensynchronisation 32 Pilotsymbole (oder 64 Pilotbits) verwendet. 15C 10 shows a frame synchronization correlation circuit for the downlink DPCCH with N pilot = 8 according to the embodiment. The operation and the components are the same as in the correlation circuit of 14D for the uplink DPCCH, except for receiving the I-channel branch and Q-channel branch synchronization words. The results of items A1-A4 and item B are the same as in 14E , Similarly, the sidelobes are eliminated or minimized, with the results giving the optimum results 13B correspond. Since the number of pilot symbols (or pilot bits) used for frame synchronization is equal to two symbols per slot (or 4 bits per slot), 32 pilot symbols (or 64 pilot bits) are used in each frame synchronization radio frame.

Für Npilot = 4 in Abwärtsverbindung-DPCCH kann die Korrelatorschaltung der 14G verwendet werden. In diesem Fall werden die I- und Q-Kanalrahmensynchronisationswörter in die Korrelatorschaltung eingegeben. Das Summierungsergebnis ist dasselbe wie in 14F, welches den optimalen Ergebnissen der 13A entspricht. In diesem Fall ist die Anzahl der Pilotsymbole (oder Pilotbits), die für die Rahmensynchronisation verwendet werden, gleich ein Symbol pro Schlitz (oder zwei Bits pro Schlitz), wobei 16 Symbole (oder 32 Pilotbits) in jedem Funkrahmen für die Rahmensynchronisation verwendet werden.For N pilot = 4 in downlink DPCCH, the correlator circuit of the 14G be used. In this case, the I and Q channel frame synchronization words are input to the correlator circuit. The summation result is the same as in 14F which gives the optimal results of 13A equivalent. In this case, the number of pilot symbols (or pilot bits) used for frame synchronization is equal to one symbol per slot (or two bits per slot), with 16 symbols (or 32 pilot bits) used in each frame synchronization radio frame.

Bei Npilot = 16 im Abwärtsverbindung-DPCCH kann die Korrelationsschaltung der 15C erweitert werden, um die zusätzlichen Rahmensynchronisationswörter der I- und Q-Kanalzweige des Pilotsymbols #5 und des Symbols #7 aufzunehmen. Das Summierungsergebnis ist den optimalen Ergebnissen der 13B ähnlich, jedoch sind die maximalen Spitzenwerte mit entgegengesetzter Polarität gleich 128 (8·L) und –128 (–8·L). Ferner ist die Anzahl der Pilotsymbole (oder Pilotbits), die für die Rahmensynchronisation verwendet werden, gleich 4 Symbole pro Schlitz (oder 8 Bits pro Schlitz), wobei 64 Pilotsymbole (oder 128 Pilotbits) in jedem Funkrahmen für die Rahmensynchronisation verwendet werden.For N pilot = 16 in the downlink DPCCH, the correlation circuit, the 15C to accommodate the additional frame synchronization words of the I and Q channel branches of the pilot symbol # 5 and the symbol # 7. The summation result is the optimal results of the 13B similarly, however, the maximum peaks of opposite polarity are 128 (8 * L) and -128 (-8 * L). Further, the number of pilot symbols (or pilot bits) used for frame synchronization is equal to 4 symbols per slot (or 8 bits per slot), using 64 pilot symbols (or 128 pilot bits) in each frame synchronization radio frame.

Ausführungsform zum Verständnis der vorliegenden Erfindung des Abwärtsverbindung-PCCPCH und SCCPCHEmbodiment for understanding the present invention of the downlink PCCPCH and SCCPCH

16A zeigt ein Pilotsymbolmuster des PCCPCH. Die schattierten Symbole können für die Rahmensynchronisation verwendet werden, wobei der Wert des Pilotsymbols außer der Rahmensynchronisation gleich 11 ist. 16B zeigt die Abbildungsbeziehung zwischen den Synchronisationswörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 16A. Ein Doppelprüfungsrahmen des Synchronisationszeitablaufs und die Reduktion der Synchronisationssuchzeit können erreicht werden mit α = 1 oder 2 in Gleichung (6). 16A shows a pilot symbol pattern of the PCCPCH. The shaded symbols can be used for frame synchronization, with the value of the pilot symbol other than the frame synchronization equal to 11. 16B shows the mapping relationship between the synchronization words C 1 -C 8 of 12A and the shaded pilot symbol patterns of 16A , A double check frame of the synchronization timing and the reduction of the synchronization search time can be achieved with α = 1 or 2 in equation (6).

16C zeigt ein Pilotsymbolmuster des SCCPCH. Die schattierten Symbole können für die Rahmensynchronisation verwendet werden, wobei der Wert des Pilotsymbols außer der Rahmensynchronisation gleich 11 ist. 16D zeigt die Abbildungsbeziehung zwischen den Synchronisationswörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 16C. 16C shows a pilot symbol pattern of the SCCPCH. The shaded symbols can be used for frame synchronization, with the value of the pilot symbol other than the frame synchronization equal to 11. 16D shows the mapping relationship between the synchronization words C 1 -C 8 of 12A and the shaded pilot symbol patterns of 16C ,

Wie oben gezeigt ist, beruhen die Rahmensynchronisationswörter von PCCPCH und SCCPCH auf den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8, wobei die Offenbarung für den Aufwärtsverbindungs-DPCCH und den Abwärtsverbindung-DPCH anwendbar ist. Eine genaue Beschreibung bezüglich der verschiedenen Eigenschaften einschließlich der Kreuzkorrelation und der Autokorrelation, der Operationen und Implementierungen wird daher weggelassen, da ein Fachmann die vorliegende Erfindung auf der Grundlage des Aufwärtsverbindungs-DPCCH und des Abwärtsverbindungs-DPCH leicht erkennen kann.As shown above, the frame synchronization words of PCCPCH and SCCPCH are based on the frame synchronization words C 1 -C 8 , the disclosure being applicable to the uplink DPCCH and the downlink DPCH. A detailed description regarding the various properties including cross-correlation and autocorrelation, operations and implementations will therefore be omitted since one skilled in the art can readily appreciate the present invention based on the uplink DPCCH and the downlink DPCH.

Wie oben beschrieben ist, sind die nichtschattierten Symbole die Pilotsymbole, die nicht für die Rahmensynchronisation verwendet werden, und umfassen Symbole von 11, wobei die schattierten Symbole für die Rahmensynchronisation verwendet werden. Die Rahmensynchronisationswörter des Pilotmusters werden für die Rahmensynchronisationsbestätigung verwendet, wobei die Summierung von Autokorrelationswerten für alle Rahmensynchronisationswörter erforderlich ist. Das Merkmal der Summierung der autokorrelierten Werte für die Rahmensynchronisationswörter ist sehr wichtig.As described above, the unshaded symbols are the pilot symbols that are not used for frame synchronization, and include symbols of FIG. 11, wherein the shaded symbols are used for frame synchronization. The frame synchronization words of the pilot pattern are used for frame synchronization confirmation, where the summation of autocorrelation values is required for all frame synchronization words. The feature of summing the autocorrelated values for the frame synchronization words is very important.

Mit der Implementierung der neuartigen Pilotsymbole ergeben sich die Werte für die Anzahl der Bits pro Feld, wie in Tabelle 4 mit Bezug auf 11B gezeigt. Die Kanalbit- und Symbolraten, die in Tabelle 4 gezeigt sind, sind die Raten unmittelbar vor der Spreizung. Tabelle 4: sekundäre CCPCH-Felder Kanalbitrate (kbps) Kanalsymbolrate (ksps) SF Bits/Rahmen Bits/Schlitz Ndata Npilot NTFCI 32 16 256 320 20 12 8 0 32 16 256 320 20 10 8 2 64 32 128 640 40 32 8 0 64 32 128 640 40 30 8 2 128 64 64 1280 80 72 8 0 128 64 64 1280 80 64 8 8 256 128 32 2560 160 152 8 0 256 128 32 2560 160 144 8 8 512 256 16 5120 320 304 16 0 512 256 16 5120 320 296 16 8 1024 512 8 10240 640 624 16 0 1024 512 8 10240 640 616 16 8 2048 1024 4 20480 1280 1264 16 0 2048 1024 4 20480 1280 1256 16 8 With the implementation of the novel pilot symbols, the values for the number of bits per field are given, as in Table 4 with reference to FIG 11B shown. The channel bit and symbol rates shown in Table 4 are the rates immediately before spreading. Table 4: secondary CCPCH fields Channel bit rate (kbps) Channel symbol rate (ksps) SF Bits / frame Bits / slot N data N pilot N TFCI 32 16 256 320 20 12 8th 0 32 16 256 320 20 10 8th 2 64 32 128 640 40 32 8th 0 64 32 128 640 40 30 8th 2 128 64 64 1280 80 72 8th 0 128 64 64 1280 80 64 8th 8th 256 128 32 2560 160 152 8th 0 256 128 32 2560 160 144 8th 8th 512 256 16 5120 320 304 16 0 512 256 16 5120 320 296 16 8th 1024 512 8th 10240 640 624 16 0 1024 512 8th 10240 640 616 16 8th 2048 1024 4 20480 1280 1264 16 0 2048 1024 4 20480 1280 1256 16 8th

Die Addition der Autokorrelationsfunktionen des Rahmensynchronisationswortes der Ausführungsform und der aktuellen Pilotmuster (beschrieben in der Spezifikation TS S1.11 v1.1.0) für DPCHs und PCCPCH sind dargestellt in den 17A (Npilot = 4), 17B (Npilot = 8) und 17C (Npilot = 16). Wie gezeigt ist, besitzen die aktuellen Pilotmuster eine Außerphase-Korrelationsfunktion ungleich 0 mit einem Spitzenwert bei einer Nullverschiebung, während die Rahmensynchronisationswörter der Ausführungsform eine Außerphase-Korrelationsfunktion von 0 mit zwei Spitzenwerten besitzen, die in Größe gleich sind und entgegengesetzte Polarität aufweisen bei den Verschiebungen 0 und Mitte (Verzögerungen).The addition of the autocorrelation functions of the frame synchronization word of the embodiment and the current pilot patterns (described in specification TS S1.11 v1.1.0) for DPCHs and PCCPCH are shown in FIGS 17A (N pilot = 4), 17B (N pilot = 8) and 17C (N pilot = 16). As shown, the current pilot patterns have a non-zero off-phase correlation function with a zero offset peak, while the frame synchronization words of the embodiment have a zero phase off-phase correlation function with two peaks that are equal in magnitude and opposite in polarity at the zero shifts and middle (delays).

Die Korrelation zu einem vorgeschriebenen Rahmensynchronisationswort ist ein optimales Verfahren für die Rahmensynchronisation. Da das Rahmensynchronisationswort des Pilotmusters für die Rahmensynchronisationsbestätigung verwendet wird, werden die folgenden Ereignisse und Parameter verwendet, um die Leistungsfähigkeit der Rahmensynchronisationsbestätigung unter Verwendung der Rahmensynchronisationswörter der Ausführungsform und der aktuellen Pilotmuster zu bewerten.

  • H1: Das Ereignis, das der Korrelatorausgang die vorgegebene Schwelle überschreitet, wenn der Codephasenversatz zwischen dem empfangenen schattierten Spaltenrahmensynchronisationswort und seinem entsprechendem im Empfänger gespeicherten Rahmensynchronisationswort gleich 0 ist.
  • H2: Das Ereignis, das der Korrelatorausgang die vorgegebene Schwelle überschreitet, wenn der Codephasenversatz zwischen dem empfangenen schattierten Spaltenrahmensynchronisationswort und seinem entsprechendem im Empfänger gespeicherten Rahmensynchronisationswort ungleich 0 ist.
  • H3: Ein Ereignis von H1 und kein Ereignis von H2 für einen Rahmen.
  • H4: Das Ereignis, dass der Korrelatorausgang die vorgegebene Schwelle überschreitet oder kleiner ist als –1·(vorgegebene Schwelle), wenn der Codephasenversatz zwischen dem empfangenen schattierten Spaltenrahmensynchronisationswort und seinem entsprechendem im Empfänger gespeicherten Rahmensynchronisationswort gleich 0 oder 8 ist.
  • H5: Das Ereignis, dass der Korrelatorausgang die vorgegebene Schwelle überschreitet oder kleiner ist als –1·(vorgegebene Schwelle), wenn der Codephasenversatz zwischen dem empfangenen schattierten Spaltenrahmensynchronisationswort und seinem entsprechendem im Empfänger gespeicherten Rahmensynchronisationswort ungleich 0 oder 8 ist.
  • H6: Ein Ereignis von H4 und kein Ereignis von H5 für einen Rahmen.
  • PD: Wahrscheinlichkeit einer Erfassung.
  • PFA: Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms.
  • PS: Wahrscheinlichkeit eines Rahmensynchronisationsbestätigungserfolgs für einen Rahmen.
The correlation to a prescribed frame synchronization word is an optimal method for frame synchronization. Since the frame synchronization word of the pilot pattern is used for the frame synchronization confirmation, the following events and parameters are used to evaluate the frame synchronization confirmation performance using the frame synchronization words of the embodiment and the current pilot patterns.
  • H 1 : The event that the correlator output exceeds the predetermined threshold when the code phase offset between the received shaded column frame sync word and its corresponding frame sync word stored in the receiver is 0.
  • H 2 : The event that the correlator output exceeds the predetermined threshold when the code phase offset between the received shaded column frame sync word and its corresponding frame sync word stored in the receiver is nonzero.
  • H 3 : An event of H 1 and no event of H 2 for a frame.
  • H 4 : The event that the correlator output exceeds the predetermined threshold or less than -1 x (predetermined threshold) when the code phase offset between the received shaded column frame sync word and its corresponding frame sync word stored in the receiver is 0 or 8.
  • H 5 : The event that the correlator output exceeds the predetermined threshold or less than -1 x (predetermined threshold) when the code phase offset between the received shaded column frame sync word and its corresponding frame sync word stored in the receiver is not 0 or 8.
  • H 6 : An event of H 4 and no event of H 5 for a frame.
  • P D : probability of detection.
  • P FA : probability of a false alarm.
  • P S : Probability of a frame synchronization confirmation success for a frame.

Wenn das aktuelle Pilotmuster für die Rahmensynchronisationsbestätigung verwendet wird, kann aus den obenerwähnten Definitionen die Wahrscheinlichkeit einer Erfassung und eines Fehlalarms ausgedrückt werden durch: PD = Prob(H1) (7) PFA = Prob(H2) (8) If the current pilot pattern is used for the frame synchronization confirmation, from the above-mentioned definitions, the probability of detection and false alarm can be expressed by: P D = Prob (H 1 ) (7) P FA = Prob (H 2 ) (8)

Die Wahrscheinlichkeit eines Rahmensynchronisationsbestätigungserfolgs für einen Rahmen wird gleich PS = Prop(H3) und kann ausgedruckt werden durch PS = PD(1 – PFA)15 (9) The probability of a frame synchronization confirmation success for a frame becomes equal to P S = Prop (H 3 ) and can be expressed by P S = P D (1 - P FA ) 15 (9)

Während im Fall der Rahmensynchronisationswörter der Ausführungsform, wie oben erwähnt, doppelte Schwellen für die Doppelprüfungs-Rahmensynchronisation erforderlich sind, können die Wahrscheinlichkeit einer Erfassung und eines Fehlalarms ausgedrückt werden durch: PD = Prob(H4) (10) PFA = Prob(H5) (11) While in the case of the frame synchronization words of the embodiment, as mentioned above, double thresholds are required for the double check frame synchronization, the probability of detection and false alarm can be expressed by: P D = Prob (H 4 ) (10) P FA = Prob (H 5 ) (11)

In ähnlicher Weise ist im Fall der Rahmensynchronisationswörter der Ausführungsform die Wahrscheinlichkeit eines Rahmenbestätigungserfolgs für einen Rahmen gleich PS = Prop(H6) und ist gegeben durch PS = PD(1 – PFA)14 (12) Similarly, in the case of the frame synchronization words of the embodiment, the probability of a frame confirmation success for one frame is P S = Prop (H 6 ) and is given by P S = P D (1-P FA ) 14 (12)

Anhand der Gleichungen (9) und (12) wird die Wahrscheinlichkeit einer Rahmensynchronisationsbestätigung stark beeinflusst durch die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms, da PS proportional ist zu PT und (1 – PFA)14 oder (1 – PFA)15. Zum Beispiel sei angenommen, dass PFA = 10–1 gilt, so dass (1 – PFA)14 = 0,2288 und (1 – PFA)15 = 0,2059. Nun sei PFA = 10–3, so ergibt sich (1 – PFA)14 = 0,9861 und (1 – PFA)15 = 0,9551. Die Leistungsfähigkeit der Rahmensynchronisation kann ausreichend bewertet werden durch Auswählen der Schwelle so, dass PFA sehr viel kleiner ist als (1 – PD).Equations (9) and (12) greatly influence the likelihood of frame synchronization confirmation by the probability of a false alarm since P S is proportional to P T and (1-P FA ) 14 or (1-P FA ) 15 . For example, suppose P FA = 10 -1 , so that (1-P FA ) 14 = .2288 and (1-P FA ) 15 = .059. Now let P FA = 10 -3 , we get (1 - P FA ) 14 = 0.9861 and (1 - P FA ) 15 = 0.9551. The performance of the frame synchronization can be sufficiently evaluated by selecting the threshold such that P FA is much smaller than (1 - P D ).

Die Parameter der 18A werden verwendet, um PD, PFA und PS auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH und dem Abwärtsverbindung-DPCH über additives weißes Gauß'sches Rauschen (AWGN) zu erhalten. 18B zeigt die Wahrscheinlichkeit der Erfassung PD auf den Abwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 4 über den AWGN-Kanal, 18C zeigt die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms PFA auf dem Abwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 4 über den AWGN-Kanal und 18D zeigt die Wahrscheinlichkeit eines Rahmensynchronisationsbestätigungserfolgs PS auf dem Abwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 4 über AWGN zwischen dem Pilotmuster der Ausführungsform und dem aktuellen Pilotmuster, wobei PD, PFA und PS als Funktion des Verhältnisses Eb/N0 gegeben sind (Eb = Energie pro Bit, N0 = Rauschleistungsspektraldichte).The parameters of 18A be used to P D, P FA, and P S on uplink DPCCH and downlink DPCH over additive white Gaussian noise (AWGN) to obtain. 18B shows the probability of detection PD on the downlink DPCCH with N pilot = 4 over the AWGN channel, 18C shows the probability of a false alarm PFA on the downlink DPCCH with N pilot = 4 over the AWGN channel and 18D FIG. 12 shows the likelihood of a frame synchronization confirmation success P S on the downlink DPCCH with N pilot = 4 over AWGN between the pilot pattern of the embodiment and the current pilot pattern, where P D , P FA and P S are given as a function of the ratio E b / N 0 ( E b = energy per bit, N 0 = noise power spectral density).

Die Wahrscheinlichkeiten PD und PS der Pilotmuster der Ausführungsform sind grösser als diejenigen des aktuellen Pilotmusters. Ferner ist die PFA des Pilotmusters gemäß der Ausführungsform kleiner als diejenige des aktuellen Pilotmusters. Die theoretischen Gleichungen (9) und (12) sind identisch mit den Simulationsergebnissen der 18D. Es besteht daher eine signifikante Differenz zwischen der Rahmensynchronisationsleistung der Pilotmuster der Ausführungsform und derjenigen des aktuellen Pilotmusters. Wie in 18D gezeigt, ergibt sich z. B. ein Gewinn von 3 dB bei PS = 0,93 durch Verwendung der Pilotmuster der Ausführungsform.The probabilities P D and P S of the pilot patterns of the embodiment are larger than those of the current pilot pattern. Further, the PFA of the pilot pattern according to the embodiment is smaller than that of the current pilot pattern. The theoretical equations (9) and (12) are identical to the simulation results of the 18D , Therefore, there is a significant difference between the frame synchronization power of the pilot patterns of the embodiment and that of the current pilot pattern. As in 18D shown, z. For example, a gain of 3 dB at P S = 0.93 by using the pilot patterns of the embodiment.

Die Rahmensynchronisationswörter der Ausführungsform sind insbesondere geeignet für die Rahmensynchronisationsbestätigung. Durch Addieren der Autokorrelationsfunktionen der schattierten Rahmensynchronisationswörter werden doppelte Maximalwerte bei 0 und bei mittleren Verschiebungen erhalten, die in der Größe gleich sind und entgegengesetzte Polarität aufweisen. Dieses Merkmal kann verwendet werden, um schlitzweise den Rahmensynchronisationszeitablauf doppelt zu prüfen und die Synchronisationssuchzeit zu reduzieren. Die Leistungsfähigkeit der Rahmensynchronisationsbestätigung über AWGN unter Verwendung des Pilotmusters zeigt die signifikanten Differenzen zwischen der Rahmensynchronisationsleistungsfähigkeit des Pilotmusters der Ausführungsform und des aktuellen Pilotmusters.The frame synchronization words of the embodiment are particularly suitable for the frame synchronization confirmation. By adding the autocorrelation functions of the shaded frame synchronization words, double maximum values are obtained at 0 and at medium shifts which are equal in magnitude and opposite in polarity. This feature can be used to double check the frame synchronization timing and reduce the synchronization search time. The performance of the frame synchronization confirmation via AWGN using the pilot pattern shows the significant differences between the frame synchronization performance of the pilot pattern of the embodiment and the current pilot pattern.

Ausführungsform zum Verständnis der Erfindung des Abwärtsverbindung-DPCH, PCCPCH und SCCPH für STTD-Diversität. Embodiment for Understanding the Invention of Downlink DPCH, PCCPCH and SCCPH for STTD Diversity.

19A zeigt neue Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindung-DPCH für die Diversitätsantenne unter Verwendung einer Raumzeitblockcodierung auf der Grundlage der Sendediversität (STTD). Für das Diversitätspilotsymbolmuster auf dem Abwärtsverbindung-DPCH wird STTD auf die schattierten Pilotsymbole #1 und #3 für Npilot = 8 und die schattierten Pilotsymbole #1, #3, #5 und #7 für Npilot = 16 angewendet. Die nichtschattierten Pilotsymbole #0 und #2 für Npilot = 8 und die nichtschattierten Pilotsymbole #0, #2, #4 und #6 für Npilot = 16 werden so codiert, dass sie zum Pilotsymbol der 15A orthogonal sind. Das Diversitätspilotmuster für den Abwärtsverbindung DPCH mit Npilot = 4 wird STTD-codiert, da die STTD-Codierung zwei Symbole erfordert. Die 19B zeigt die Abbildungsbeziehung zwischen den acht Wörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 19A. 19A Fig. 12 shows new diversity symbol downlink DPCH pilot symbol patterns using transmit diversity (STTD) space-time block coding. For the diversity pilot symbol pattern on the downlink DPCH, STTD is applied to the shaded pilot symbols # 1 and # 3 for N pilot = 8 and the shaded pilot symbols # 1, # 3, # 5 and # 7 for N pilot = 16. The unshaded pilot symbols # 0 and # 2 for N pilot = 8 and the unshaded pilot symbols # 0, # 2, # 4 and # 6 for N pilot = 16 are encoded to be the pilot symbol of FIG 15A are orthogonal. The diversity pilot pattern for the downlink DPCH with N pilot = 4 is STTD encoded because the STTD encoding requires two symbols. The 19B illustrates the mapping relationship between the eight words C 1 -C 8 12A and the shaded pilot symbol patterns of 19A ,

19C zeigt das neue Diversitätsantennenpilotsymbolmuster für PCCPCH. Die Pilotsymbole der 19C werden so codiert, dass sie zu den Pilotsymbolen der 16A orthogonal sind. 19D zeigt die Abbildungsbeziehung zwischen den Wörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 19C. 19C shows the new diversity antenna pilot symbol pattern for PCCPCH. The pilot symbols of 19C are coded to be the pilot symbols of the 16A are orthogonal. 19D shows the mapping relationship between the words C 1 -C 8 of the 12A and the shaded pilot symbol patterns of 19C ,

19E zeigt das neue Pilotsymbolmuster für die Diversitätsantenne, wenn die STTD-Codierung auf dem SCCPCH verwendet wird. Für das Diversitätspilotsymbolmuster auf SCCPCH wird STTD auf die schattierten Pilotsymbole #1 und #2 für Npilot = 8 und auf die schattierten Pilotsymbole #1, #3, #5 und #7 für Npilot = 16 in 19E angewendet, während die nichtschattierten Pilotsymbole #0 und #2 für Npilot = 8 und die nichtschattierten #0, #2, #4, #6 für Npilot = 16 so codiert werden, dass sie zu denjenigen der 16C orthogonal sind. Die 19F zeigt die Abbildungsbeziehung zwischen den Wörtern C1-C8 der 12A und den schattierten Pilotsymbolmustern der 19E. 19E Figure 12 shows the new pilot symbol pattern for the diversity antenna when the STTD encoding is used on the SCCPCH. For the diversity pilot symbol pattern on SCCPCH, STTD is applied to the shaded pilot symbols # 1 and # 2 for N pilot = 8 and to the shaded pilot symbols # 1, # 3, # 5 and # 7 for N pilot = 16 in 19E while the unshaded pilot symbols # 0 and # 2 for N pilot = 8 and the unshaded # 0, # 2, # 4, # 6 for N pilot = 16 are coded to match those of 16C are orthogonal. The 19F shows the mapping relationship between the words C 1 -C 8 of the 12A and the shaded pilot symbol patterns of 19E ,

Da das Vorangehende auf den Wörtern C1-C8 beruht, ist die obige Beschreibung bezüglich des Aufwärtsverbindung-DPCCH und des Abwärtsverbindung-DPCH, PCCPCH und SCCPH leicht anwendbar. Ein Fachmann kann leicht die Merkmale für die Abwärtsverbindung unter Verwendung der Diversitätsantenne auf der Grundlage der vorangehenden Offenbarung erkennen, wobei eine genaue Beschreibung weggelassen wird.Since the foregoing is based on the words C 1 -C 8 , the above description regarding the uplink DPCCH and the downlink DPCH, PCCPCH and SCCPH is easily applicable. One skilled in the art can readily recognize the downlink features using the diversity antenna based on the foregoing disclosure, with a detailed description being omitted.

Bevorzugte Ausführungsformen für Aufwärtsverbindung-DPCCH und Abwärtsverbindung-DPCH und PCCPCHPreferred embodiments for uplink DPCCH and downlink DPCH and PCCPCH

20 ist eine Tabelle, die die Rahmensynchronisationswörter C1-C16 (i = 16) und die autokorrelierte Funktion gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 20 FIG. 12 is a table showing the frame synchronization words C 1 -C 16 (i = 16) and the autocorrelated function according to a preferred embodiment of the present invention.

Die Rahmensynchronisationswörter C1-C16 können in der PCSB der Ausführungsform wie folgt klassifiziert werden:
E = {C1, C3, C9, C11}
F = {C2, C4, C10, C12}
G = {C5, C7, C13, C15}
H = {C6, C8, C14, C16}
The frame synchronization words C 1 -C 16 may be classified in the PCSB of the embodiment as follows:
E = {C 1 , C 3 , C 9 , C 11 }
F = {C 2 , C 4 , C 10 , C 12 }
G = {C 5 , C 7 , C 13 , C 15 }
H = {C 6 , C 8 , C 14 , C 16 }

Die Klassifikation der alternativen Rahmensynchronisationswörter C1-C16 ist ebenfalls auf die Gleichungen (1)–(6) anwendbar und weist dieselben Merkmale und Eigenschaften wie die Ausführungsform zum Verständnis der Erfindung auf. 20B ist eine Tabelle, die die Autokorrelationsfunktion der Pilotbits des jeweiligen Rahmensynchronisationswortes darstellt, das in der PCSP klassifiziert ist. In diesem bestimmten Fall enthält jede Klasse vier Sequenzen, wobei die Sequenzen derselben Klasse dieselbe Autokorrelationsfunktion aufweisen.The classification of alternative frame synchronization words C 1 -C 16 is also applicable to equations (1) - (6) and has the same features and characteristics as the embodiment for understanding the invention. 20B is a table representing the autocorrelation function of the pilot bits of the respective frame synchronization word classified in the PCSP. In this particular case, each class contains four sequences, with the sequences of the same class having the same autocorrelation function.

20C zeigt das Pilotbitmuster des Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 6 und 8, während 20D eine Abbildungsbeziehung zwischen den alternativen Rahmensynchronisationswörtern C1-C16 der 20A und dem schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 20C zeigt. Die 20E und 20F zeigen das Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindung-DPCH mit 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048 und 4096 ksps, während 20G eine Abbildungsbeziehung zwischen den alternativen Rahmensynchronisationswörtern C1-C16 der 20A und den schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 20E und 20F zeigt. Die 20H zeigt das Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindung-PCCPCH, während 20I eine Abbildungsbeziehung zwischen den alternativen Rahmensynchronisationswörtern C1-C16 der 20A und den schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 20H zeigt. 20C shows the pilot bit pattern of the uplink DPCCH with N pilot = 6 and 8, while 20D a mapping relationship between the alternative frame synchronization words C 1 -C 16 of FIG 20A and the shaded frame synchronization words of 20C shows. The 20E and 20F show the downlink DPCH pilot symbol pattern with 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048, and 4096 ksps while 20G a mapping relationship between the alternative frame synchronization words C 1 -C 16 of FIG 20A and the shaded frame synchronization words of 20E and 20F shows. The 20H shows the pilot symbol pattern of the downlink PCCPCH while 20I a mapping relationship between the alternative frame synchronization words C 1 -C 16 of FIG 20A and the shaded frame synchronization words of 20H shows.

Da das Vorangehende auf den alternativen Wörtern C1-C16 beruht, die dieselben Merkmale aufweisen wie die Wörter C1-C8 der Ausführungsform zum Verständnis der Erfindung, ist die vorangehende Beschreibung bezüglich des Aufwärtsverbindung-DPCCH und des Abwärtsverbindung-DPCH, PCCPCH und SCCPH der Ausführungsform zum Verständnis der Erfindung leicht anwendbar. Ein Fachmann kann die Merkmale dieser Ausführungsform auf der Grundlage der vorangehenden Offenbarung erkennen, wobei eine genaue Offenbarung weggelassen wird.Since the foregoing is based on the alternative words C 1 -C 16 having the same features as the words C 1 -C 8 of the embodiment for understanding the invention, the foregoing description is with respect to the uplink DPCCH and the downlink DPCH, PCCPCH and SCCPH of the embodiment for understanding the invention easily applicable. A person skilled in the art can recognize the features of this embodiment on the basis of the foregoing disclosure, and a detailed disclosure will be omitted.

Die Rahmensynchronisationswörter der bevorzugten Ausführungsform sind insbesondere geeignet für die Rahmensynchronisationsbestätigung. Durch Addieren der Autokorrelationfunktionen der schattierten Rahmensynchronisationswörter werden doppelte Maximalwerte bei 0 und bei mittleren Verschiebungen erhalten, die in der Größe gleich sind und entgegengesetzte Polaritäten aufweisen. Dieses Merkmal kann verwendet werden, um schlitzweise den Rahmensynchronisationszeitablauf doppelt zu prüfen und die Synchronisationssuchzeit zu reduzieren. Ferner erlaubt die vorliegende Erfindung eine einfachere Konstruktion der Korrelatorschaltung für einen Empfänger, wodurch die Komplexität des Empfängers reduziert wird. Außerdem erlaubt die vorliegende Erfindung eine genaue Einrichtung der Rahmensynchronisation.

Die bevorzugte Ausführungsform für L = 15
The frame synchronization words of the preferred embodiment are particularly suitable for frame synchronization confirmation. By adding the autocorrelation functions of the shaded frame synchronization words, double maximum values are obtained at 0 and at medium shifts that are equal in magnitude and have opposite polarities. This feature can be used to double check the frame synchronization timing and reduce the synchronization search time. Further, the present invention allows a simpler construction of the correlator circuit for a receiver, thereby reducing the complexity of the receiver. In addition, the present invention allows accurate setting of frame synchronization.

The preferred embodiment for L = 15

Die obenerwähnten Pilotmuster gemäß der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung haben verschiedene Vorteile einschließlich der Rahmensynchronisationsbestätigung. In den obenerwähnten bevorzugten Ausführungsformen besitzt der physikalische Kanal der Aufwärtsverbindung oder der Abwärtsverbindung ein Chipverhältnis von 4,096 Mcps, das aus der Verwendung eines Pilotmusters auf der Grundlage einer Länge von 16 Schlitzen für die Rahmensynchronisation resultiert. Mit anderen Worten, das Chipverhältnis beruht auf einer Schlitzlänge von 2n. Wenn jedoch das Chipverhältnis sich von 4,096 Mcps auf 3,84 Mcps ändert, sind andere Pilotmuster erforderlich, da ein Funkrahmen auf einer Schlitzlänge von 15 Schlitzen beruht. Somit sind aufgrund der OHG-Harmonisierung andere Pilotmuster für 15 Schlitze erforderlich (L = 15).The above-mentioned pilot patterns according to the preferred embodiments of the present invention have various advantages including the frame synchronization confirmation. In the above-mentioned preferred embodiments, the uplink or downlink physical channel has a 4.096 Mcps chip ratio resulting from the use of a pilot pattern based on a 16 slot length for frame synchronization. In other words, the chip ratio is based on a slot length of 2 n . However, when the chip ratio changes from 4.096 Mcps to 3.84 Mcps, other pilot patterns are required because a radio frame is based on a slot length of 15 slots. Thus, due to OHG harmonization, other pilot patterns are required for 15 slots (L = 15).

21 zeigt eine bevorzugten Ausführungsform für die neuen Rahmensynchronisationswörter C1-Ci-th, die die Autokorrelationsfunktion der untersten Außer-Phase-Koeffizienten und der geringsten Größe der Kreuzkorrelationsfunktion mit Minusspitzenwert bei mittlerer Verschiebung aufweist, wobei i = 8 gilt. Die Rahmensynchronisationswörter werden verwendet, um die regelmäßigen Pilotmuster und die Diversitätsantennen-Pilotmuster des Aufwärtsverbindung-DPCH, des Abwärtsverbindung-DPCH und SCCPCH der bevorzugten Ausführungsform zu entwerfen. Durch Verwenden der zwei Korrelationsfunktionen ist es möglich, die Rahmensynchronisation bei 0 und bei mittleren Verschiebungen doppelt zu prüfen. Wenn eine Leistungsbewertung der Einzelprüfungs- und Doppelprüfungs-Rahmensynchronisationsbestätigung bei einer AWGN-Umgebung ausgeführt wird, sind die Wörter C1 bis C8 der 21 für die Rahmensynchronisationsbestätigung geeignet. 21 shows a preferred embodiment for the new frame synchronization words C 1 -C i-th, which has the auto-correlation function of lowest out-of-phase coefficient and the lowest magnitude of cross-correlation function with minus peak value at middle shift, where i applies =. 8 The frame synchronization words are used to design the regular pilot patterns and the diversity antenna pilot patterns of uplink DPCH, downlink DPCH, and SCCPCH of the preferred embodiment. By using the two correlation functions, it is possible to double check the frame synchronization at 0 and at medium shifts. When performing performance evaluation of the single-check and double-check frame synchronization confirmation in an AWGN environment, the words C1 to C8 are the 21 suitable for frame synchronization confirmation.

Die Rahmensynchronisationswörter C1-C8 haben die folgende zweiwertige Autokorrelationsfunktion:

Figure DE000010012284B4_0004
The frame synchronization words C1-C8 have the following bivalent autocorrelation function:
Figure DE000010012284B4_0004

Wobei Ri(r) die Autokorrelationsfunktion des Rahmensynchronisationswortes C1 ist. Wie bei L = 16 können die Wörter der 21 in vier Klassen unterteilt werden, wie folgt:
E = {C1, C2}
F = {C3, C4}
G = {C5, C6}
H = {C6, C8}
Where R i (r) is the autocorrelation function of the frame synchronization word C 1 . As with L = 16, the words of the 21 be divided into four classes as follows:
E = {C 1 , C 2 }
F = {C 3 , C 4 }
G = {C 5 , C 6 }
H = {C6, C 8}

Die zwei Wörter innerhalb derselben Klasse sind PCSP. Das Kreuzkorrelationsspektrum für das bevorzugte Paar {C1, C2}, {C3, C4}, {C5, C6} oder {C7, C8} ist

Figure DE000010012284B4_0005
wobei Ri,j(τ) die Kreuzkorrelationsfunktion zwischen den zwei Wörtern des bevorzugten Paares von E, F, G, H und i, j = 1, 2, 3, ..., 8 sind. Durch Kombinieren solcher Autokorrelations- und Kreuzkorrelationsfunktionen werden die folgenden Gleichungen (16) und (17) erhalten:
Figure DE000010012284B4_0006
The two words within the same class are PCSP. The cross-correlation spectrum for the preferred pair is {C 1 , C 2 }, {C 3 , C 4 }, {C 5 , C 6 }, or {C 7 , C 8 }
Figure DE000010012284B4_0005
where R i, j (τ) are the cross-correlation function between the two words of the preferred pair of E, F, G, H and i, j = 1, 2, 3, ..., 8. By combining such autocorrelation and cross-correlation functions, the following equations (16) and (17) are obtained:
Figure DE000010012284B4_0006

Anhand der Gleichungen (16) und (17), wenn α = 2 gilt, zeigt die 22A die Addition der zwei Autokorrelationsfunktionen, während 22B die Addition der zwei Kreuzkorrelationsfunktionen zwischen den zwei Rahmensynchronisationswörtern innerhalb derselben Klasse zeigt. In ähnlicher Weise zeigt anhand der Gleichung (16) und (17), wenn α = 4 gilt, die 22C die Addition der vier Autokorrelationsfunktionen, während 22D die Addition der vier Kreuzkorrelationsfunktionen zwischen vier Rahmensynchronisationswörtern der zwei Klassen E und F zeigt.With equations (16) and (17), if α = 2, the 22A the addition of the two autocorrelation functions, while 22B shows the addition of the two cross-correlation functions between the two frame synchronization words within the same class. Likewise, if α = 4, the equation (16) and (17) holds 22C the addition of the four autocorrelation functions while 22D the addition of the four cross-correlation functions between four frame synchronization words of the two classes E and F shows.

Da die Autokorrelationsfunktion der Rahmensynchronisationswörter C1-C8 gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform den niedrigsten Außer-Phase-Koeffizienten aufweist, ist die Einzelprüfung-Rahmensynchronisationsbestätigung durchführbar durch Anwendungen des positiven Schwellenwertes bei (a) der Autokorrelationsfunktionsausgabe der 22C. Ferner wird auch die Doppelprüfung-Rahmensynchronisationsbestätigung erreicht durch Setzen des negativen Schwellenwerts bei (b) der Korrelationsfunktionsausgabe der 22D.Since the autocorrelation function of the frame synchronization words C 1 -C 8 according to this preferred embodiment has the lowest out-of-phase coefficient, the one-shot frame synchronization confirmation is feasible by applying the positive threshold at (a) the autocorrelation function output of FIG 22C , Further, the double check frame synchronization confirmation is also achieved by setting the negative threshold at (b) the correlation function output of 22D ,

Die 23A zeigen die Pilotbitmuster auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 2, 3 und 4, während 23C die Pilotbitmuster auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 2, 3 und 4 zeigt gemäß einer alternativen Ausführungsform im Vergleich zur 23A. Ferner zeigen die 23E und 23F die Pilotbitmuster auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 5, 6, 7 und 8. Die schattierten Abschnitte der 23A, 23C, 23E und 23F können für Rahmensynchronisationswörter verwendet werden, wobei der Wert des Pilotbits außer dem Rahmensynchronisationswort gleich eins ist. Die 23B und 23D zeigen die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern der 21, bzw. den schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 23A und 23B. Ferner zeigt die 23G die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern der 21 und den schattierten Rahmensynchronisationswörtern der 23E und 23F.The 23A show the pilot bit patterns on the uplink DPCCH with N pilot = 2, 3 and 4 while 23C the pilot bit patterns on the uplink DPCCH with N pilot = 2, 3, and 4 show according to an alternative embodiment compared to 23A , Furthermore, the show 23E and 23F the pilot bit patterns on the uplink DPCCH with N pilot = 5, 6, 7, and 8. The shaded portions of the 23A . 23C . 23E and 23F can be used for frame synchronization words, where the value of the pilot bit except the frame synchronization word is equal to one. The 23B and 23D show the mapping relationship between the frame synchronization words 21 , or the shaded frame synchronization words of the 23A and 23B , Furthermore, the shows 23G the mapping relationship between the frame synchronization words of the 21 and the shaded frame synchronization words of 23E and 23F ,

Die obigen verschiedenen Beschreibungen für den Aufwärtsverbindung-DPCCH, wenn L = 16 gilt, ist leicht auf diese bevorzugte Ausführungsform anwendbar, wenn L = 15 gilt, einschließlich der Korrelatorschaltung (mit bestimmten Modifikationen) und der allgemeinen Eigenschaften. Wie in den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8 der 21 gezeigt, besitzt z. B. jedes Wort im wesentlichen dieselbe Anzahl von Einsen und Nullen. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist das Ergebnis b1 – b0 gleich +1 oder –1, d. h. nahezu 0. Wenn ferner die Anzahl der Schlitze 15 beträgt, d. h. ungerade ist, ist das Ergebnis von b3 – b4 gleich +1 oder –1, d. h. nahezu 0. Da ferner zwei Rahmensynchronisationswörter für Npilot = 2, 3 und 4 verwendet werden, gibt es 15 Zeitschlitze in einem Funkrahmen, wobei die Anzahl der verwendeten Pilotbits für die Synchronisation gleich 30 pro Rahmen ist. Für Npilot = 5, 6, 7, 8 ist die Anzahl der Pilotbits, die für die Synchronisation verwendet werden, 60 pro Rahmen, da vier Synchronisationswörter für 15 Zeitschlitze in einem Funkrahmen verwendet werden. Außerdem entspricht das Ergebnis der Addition der zwei oder vier Autokorrelationsfunktionen und Kreuzkorrelationsfunktionen zwischen den zwei oder vier Rahmensynchronisationswörtern den 22A22D.The above various descriptions for the uplink DPCCH, when L = 16, is easily applicable to this preferred embodiment when L = 15, including the correlator circuit (with certain modifications) and the general characteristics. As in the frame synchronization words C 1 -C 8 of 21 shown, has z. For example, each word has substantially the same number of ones and zeros. In this preferred embodiment, the result b 1 -b 0 is +1 or -1, ie close to 0. Further, if the number of slots is 15, that is odd, the result of b 3 -b 4 is +1 or 1, ie close to 0. Further, since two frame synchronization words are used for N pilot = 2, 3 and 4, there are 15 timeslots in one radio frame, with the number of pilot bits used for synchronization equal to 30 per frame. For N pilot = 5, 6, 7, 8, the number of pilot bits used for synchronization, 60 per frame, since four synchronization words for 15 time slots are used in a radio frame. In addition, the result of adding the two or four autocorrelation functions and cross-correlation functions between the two or four frame synchronization words is the same 22A - 22D ,

Mit der Implementierung der neuartigen Pilotmuster ergeben sich die Werte für die Anzahl der Bits pro Feld, wie im folgenden in Tabelle 5 und Tabelle 6 mit Bezug auf 4 gezeigt ist. Die Kanalbit- und Symbolraten, die in Tabelle 5 angegeben sind, sind die Raten unmittelbar vor der Spreizung. Tabelle 5: DPDCH-Felder Kanalbitrate (kbps) Kanalsymbolrate (ksps) SF Bits/Rahmen Bits/Schlitz NDaten 15 15 256 150 10 10 30 30 128 300 20 20 60 60 64 600 40 40 120 120 32 1200 80 80 240 240 16 2400 160 160 480 480 8 4800 320 320 960 960 4 9600 640 640 With the implementation of the novel pilot patterns, the values for the number of bits per field are as follows in Table 5 and Table 6 with reference to FIG 4 is shown. The channel bit and symbol rates given in Table 5 are the rates immediately before spreading. Table 5: DPDCH fields Channel bit rate (kbps) Channel symbol rate (ksps) SF Bits / frame Bits / slot N data 15 15 256 150 10 10 30 30 128 300 20 20 60 60 64 600 40 40 120 120 32 1200 80 80 240 240 16 2400 160 160 480 480 8th 4800 320 320 960 960 4 9600 640 640

Es gibt zwei Typen von dedizierten physikalischen Aufwärtsverbindung-Kanälen; diejenigen, die TFCI enthalten (z. B. für mehrere gleichzeitige Dienste), und diejenigen, die nicht TFCI enthalten (z. B. für Dienste mit fester Rate). Diese Typen werden durch die duplizierten Zeilen der Tabelle 6 wiedergegeben. Kanalbit- und Symbolraten, die in Tabelle 6 angegeben sind, sind die Raten unmittelbar vor der Spreizung. Tabelle 6: DPCCH-Felder Kanalbitrate (kbps) Kanalsymbolrate (ksps) SF Bits/Rahmen Bits/Schlitz NDaten NTPC NTFCI NFBI 15 15 256 150 10 6 2 2 0 15 15 256 150 10 8 2 0 0 15 15 256 150 10 5 2 2 1 15 15 256 150 10 7 2 0 1 15 15 256 150 10 6 2 0 2 15 15 256 150 10 5 1 2 2 There are two types of dedicated physical uplink channels; those containing TFCI (e.g., for multiple concurrent services) and those not containing TFCI (e.g., for fixed rate services). These types are represented by the duplicated rows of Table 6. Channel bit and symbol rates given in Table 6 are the rates immediately before spreading. Table 6: DPCCH fields Channel bit rate (kbps) Channel symbol rate (ksps) SF Bits / frame Bits / slot N data N TPC N TFCI N FBI 15 15 256 150 10 6 2 2 0 15 15 256 150 10 8th 2 0 0 15 15 256 150 10 5 2 2 1 15 15 256 150 10 7 2 0 1 15 15 256 150 10 6 2 0 2 15 15 256 150 10 5 1 2 2

Der wahlfreie Zugriff (RACH) ist ein Aufwärtsverbindung-Transportkanal, der verwendet wird, um Steuerinformationen von der UE zu transportieren. Der RACH kann ferner kurze Benutzerpakete transportieren. Der RACH wird immer von der gesamten Zelle empfangen. 23H zeigt die Struktur des Wahlfreizugriffkanals. Die 10 ms-Nachricht wird in 15 Schlitze zerlegt, die jeweils eine Länge von Tschlitz = 2560 Chips besitzen. Jeder Schlitz besitzt zwei Abschnitte, einen Datenabschnitt, der die Schicht-2-Informationen trägt, und einen Steuerabschnitt, der Schicht-1-Steuerinformationen trägt. Die Daten- und Steuerabschnitte werden parallel übertragen.Random Access (RACH) is an uplink transport channel used to transport control information from the UE. The RACH can also carry short user packets. The RACH is always received by the entire cell. 23H shows the structure of the random access channel. The 10 ms message is split into 15 slots, each having a length of T slot = 2560 chips. Each slot has two sections, a data section carrying the layer 2 information, and a control section carrying layer 1 control information. The data and control sections are transmitted in parallel.

Der Datenabschnitt enthält 10·2k Bits, wobei k = 0, 1, 2, 3 gilt. Dies entspricht einem Spreizfaktor von 265, 128, 64 bzw. 32 für den Nachrichtendatenabschnitt. Der Steuerabschnitt besitzt acht bekannte Pilotbits, um die Kanalschätzung für die kohärente Erfassung zu unterstützen, sowie zwei Bits an Rateninformationen. Dies entspricht einem Spreizfaktor von 256 für den Nachrichtensteuerabschnitt.The data section contains 10 x 2 k bits, where k = 0, 1, 2, 3. This corresponds to a spreading factor of 265, 128, 64 and 32, respectively, for the message data section. The control section has eight known pilot bits to support the channel estimation for coherent detection and two bits of rate information. This corresponds to a spreading factor of 256 for the message control section.

Mit der Implementierung der neuartigen Pilotmuster ergeben sich die Werte für die Anzahl der pro Feld, wie in Tabelle 7 mit Bezug auf 23H gezeigt. Tabelle 7: Wahlfreizugriff-Nachricht Kanalbitrate (kbps) Kanalsymbolrate (ksps) SF Bits/Rahmen Bits/Schlitz NDaten 15 15 256 150 10 10 30 30 128 300 20 20 60 60 64 600 40 40 120 120 32 1200 80 80 With the implementation of the novel pilot patterns, the values for the number of per field, as in Table 7 with respect to 23H shown. Table 7: Random Access Message Channel bit rate (kbps) Channel symbol rate (ksps) SF Bits / frame Bits / slot N data 15 15 256 150 10 10 30 30 128 300 20 20 60 60 64 600 40 40 120 120 32 1200 80 80

23I zeigt die wahlfreizugriffnachricht-Steuerfelder, wobei immer acht Pilotsymbole pro Schlitz für die Kanalschätzung vorhanden sind. Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften der Rahmensynchronisationswörter gemäß der bevorzugten Ausführungsform können die Rahmensynchronisationswörter C1-C8 im Pilotbitmuster des RACH für die Kanalschätzung verwendet werden. Die 23J zeigt das Pilotbitmuster des RACH, wobei die Abbildungsbeziehung dieselbe ist wie die in 23G gezeigte Abbildungsbeziehung für Npilot = 8. Aufgrund der neuartigen Eigenschaften der Rahmensynchronisationswörter C1-C8, die auch nur für die Kanalschätzung verwendet werden können, ist es leicht, die Pilotmuster wiederzuverwenden, was eine Gemeinsamkeit zwischen unterschiedlichen Aufwärtsverbindung-Kanälen erlaubt. 23I shows the random access message panels, where there are always eight pilot symbols per slot for the channel estimate. Due to the unique characteristics of the frame synchronization words according to the preferred embodiment, the frame synchronization words C 1 -C 8 in the pilot bit pattern of the RACH can be used for channel estimation. The 23J shows the pilot bit pattern of the RACH, where the mapping relationship is the same as in FIG 23G Figure relationship shown for N pilot = 8. Due to the novel characteristics of the frame synchronization words C 1 -C 8, which may also be used only for the channel estimation, it is easy to reuse the pilot patterns, which allows commonality between different uplink channels.

24A zeigt die Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindungs-DPCH, wenn Npilot = 2, 4, 8 und 16 gilt. Die schattierten Abschnitte der 24A können für Rahmensynchronisationssymbole verwendet werden, wobei jedes Symbol ein Rahmensynchronisationswort für den I-Kanalzweig und ein weiteres Rahmensynchronisationswort für den Q-Kanalzweig besitzt, und wobei der Wert des Pilotsymbols außerdem Rahmensynchronisationswort gleich 11 ist. 24B zeigt die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8 der 21 und den schattierten Pilotsymbolmustern der 24A. 24A shows the pilot symbol patterns of the downlink DPCH when N pilot = 2, 4, 8, and 16. The shaded sections of the 24A may be used for frame synchronization symbols, each symbol having a frame synchronization word for the I-channel branch and another frame synchronization word for the Q-channel branch, and wherein the value of the pilot symbol is also frame synchronization word equal to 11. 24B FIG. 16 shows the mapping relationship between the frame synchronization words C1-C8 of FIG 21 and the shaded pilot symbol patterns of 24A ,

24C zeigt die Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindung-DPCH für die Diversitätsantennen, die STTD verwendet. Für das Diversitäts-Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindung-DPCH wird STTD auf die schattierten Pilotsymbole #1 und #3 für Npilot = 8 und #1, #3, #5 und #7 für Npilot = 16 angewendet. Die nicht schattierten Pilotsymbole von #0 und #2 für Npilot = 9 und #0, #2, #4 und #6 für Npilot = 16 werden so codiert, daß sie zum Pilotsymbol der 24A orthogonal sind. Das Diversitätspilotmuster für den Abwärtsverbindung-DPCH mit Npilot = 4 wird jedoch STTD-codiert, da die STTD-Codierung zwei Symbole erfordert. Da das STTD-Codierte Pilotsymbolmuster orthogonal zum gewöhnlichen Pilotsymbolmuster ist, kann das STTD-codierte Pilotmuster auch für die Antennenüberprüfung der Rückkopplungsmodusdiversität verwendet werden. 24D zeigt die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8 der 21 und den schattierten Pilotsymbolmustern der 24C. 24C Figure 12 shows the downlink DPCH pilot symbol patterns for the diversity antennas using STTD. For the diversity pilot symbol pattern of the downlink DPCH, STTD is applied to the shaded pilot symbols # 1 and # 3 for N pilot = 8 and # 1, # 3, # 5, and # 7 for N pilot = 16. The unshaded pilot symbols of # 0 and # 2 for N pilot = 9 and # 0, # 2, # 4 and # 6 for N pilot = 16 are encoded to be the pilot symbol of the 24A are orthogonal. However, the diversity pilot pattern for the downlink DPCH with N pilot = 4 is STTD encoded because the STTD encoding requires two symbols. Since the STTD coded pilot symbol pattern is orthogonal to the ordinary pilot symbol pattern, the STTD coded pilot pattern can also be used for antenna verification of the feedback mode diversity. 24D FIG. 12 shows the mapping relationship between the frame synchronization words C 1 -C 8 of FIG 21 and the shaded pilot symbol patterns of 24C ,

Mit der Implementierung der neuartigen Pilotmuster zeigt die folgende Tabelle 8 die Anzahl der Bits pro Schlitz der verschiedenen Felder mit Bezug auf 8. Es gibt grundsätzlich zwei Typen von dedizierten physikalischen Abwärtsverbindung-Kanälen; diejenigen, die TFCI enthalten (z. B. für mehrere gleichzeitige Dienste), und diejenigen, die nicht TFCI enthalten (z. B. für Dienste mit fester Rate). Diese Typen werden von den duplizierten Zeilen der Tabelle 8 wiedergegeben. Die Kanalbit- und Symbolraten, die in Tabelle 8 angegeben sind, sind die Raten unmittelbar vor der Spreizung. Wenn kein TFCI vorhanden ist, ist das TFCI-Feld leer gelassen (*). Tabelle 8: EDPCH- und EPDCCH-Felder

Figure DE000010012284B4_0007
With the implementation of the novel pilot patterns, the following table 8 shows the number of bits per slot of the various fields with respect to 8th , There are basically two types of dedicated physical downlink channels; those containing TFCI (e.g., for multiple concurrent services) and those not containing TFCI (e.g., for fixed rate services). These types are represented by the duplicated rows of Table 8. The channel bit and symbol rates given in Table 8 are the rates immediately before spreading. If there is no TFCI, the TFCI field is left empty (*). Table 8: EDPCH and EPDCCH fields
Figure DE000010012284B4_0007

25A zeigt die Pilotsymbolmuster für den Abwärtsverbindung-SCCPCH für Npilot = 8 und 16, während 25B die Abbildungsbeziehung für die Rahmensynchronisationswörter C1-C8 der 21 und die schattierten Pilotsymbolmuster der 25A zeigt. Ferner zeigt 25C die Pilotsymbolmuster des Abwärtsverbindung-SCCPCH für Npilot = 8 und 16 für die Diversitätsantenne, die STTD verwendet, während 25D die Abbildungsbeziehung zwischen den Rahmensynchronisationswörtern C1-C8 der 21 und den schattierten Pilotsymbolmustern der 25C zeigt. 25A shows the pilot symbol patterns for the downlink SCCPCH for N pilot = 8 and 16, during 25B the mapping relationship for the frame synchronization words C 1 -C 8 of 21 and the shaded pilot symbol pattern of 25A shows. Further shows 25C the downlink SCCPCH pilot symbol patterns for N pilot = 8 and 16 for the diversity antenna using STTD during 25D the mapping relationship between the frame synchronization words C 1 -C 8 of 21 and the shaded pilot symbol patterns of 25C shows.

Mit der Implementierung der neuartigen Pilotmuster ergeben sich die Werte für die Anzahl der Bits pro Feld, wie in Tabelle 9 mit Bezug auf 11B gezeigt. Die Kanalbit- und Symbolraten, die in Tabelle 9 gegeben sind, sind die Raten unmittelbar vor der Spreizung. In dem sekundären gemeinsamen physikalischen Steuerkanal ist es möglich, eine Bündelübertragung auf der Grundlage von Funkrahmeneinheiten vorzuziehen. Wenn die Bündelübertragung durchgeführt wird, sollen die Pilotsymbole zu den Köpfen der Bündel addiert werden.With the implementation of the novel pilot patterns, the values for the number of bits per field are as shown in Table 9 with reference to FIG 11B shown. The channel bit and symbol rates given in Table 9 are the rates immediately before spreading. In the secondary common physical control channel, it is possible to prefer a burst transmission based on radio frame units. When the burst transmission is performed, the pilot symbols should be added to the heads of the bundles.

Die Anzahl der Symbole und die Symbolmuster der Pilotsymbole, die angefügt werden sollen, sollen das Muster des Schlitzes #15 annehmen. Tabelle 9: Sekundäre CCPCH-Felder mit Pilotbits Kanalbitrate (kbps) Kanalsymbolrate (ksps) SF Bits/Rahmen Bits/Schlitz Ndata Npilot NTFCI 30 7,5 256 300 20 12 8 0 30 7,5 256 300 20 10 8 2 60 30 128 600 40 32 8 0 60 30 128 600 40 30 8 2 120 60 64 1200 80 72 8 0 120 60 64 1200 80 64 8 8 240 120 32 2400 160 152 8 0 240 120 32 2400 160 144 8 8 480 240 16 4800 320 304 16 0 480 240 16 4800 320 296 16 8 960 480 8 9600 640 624 16 0 960 480 8 9600 640 616 16 8 1920 960 4 19200 1280 1264 16 0 1920 960 4 19200 1280 1256 16 8 The number of symbols and the symbol patterns of the pilot symbols to be attached should assume the pattern of slot # 15. Table 9: Secondary CCPCH fields with pilot bits Channel bit rate (kbps) Channel symbol rate (ksps) SF Bits / frame Bits / slot N data N pilot N TFCI 30 7.5 256 300 20 12 8th 0 30 7.5 256 300 20 10 8th 2 60 30 128 600 40 32 8th 0 60 30 128 600 40 30 8th 2 120 60 64 1200 80 72 8th 0 120 60 64 1200 80 64 8th 8th 240 120 32 2400 160 152 8th 0 240 120 32 2400 160 144 8th 8th 480 240 16 4800 320 304 16 0 480 240 16 4800 320 296 16 8th 960 480 8th 9600 640 624 16 0 960 480 8th 9600 640 616 16 8th 1920 960 4 19200 1280 1264 16 0 1920 960 4 19200 1280 1256 16 8th

Es wird angenommen, daß die obigen verschiedenen Beschreibungen für den Abwärtsverbindung-DPCH, wenn L = 16 gilt, leicht auf diese bevorzugte Ausführungsform anwendbar sind, wenn L = 15 gilt, einschließlich der Korrelatorschaltung (mit bestimmten Modifikationen) und der allgemeinen Eigenschaften. Außerdem entspricht das Ergebnis der Addition der zwei oder vier Autokorrelationsfunktionen und Kreuzkorrelationsfunktionen zwischen zwei oder vier Rahmensynchronisationswörtern in den 22A22D.It is believed that the above various descriptions for the downlink DPCH, when L = 16, are easily applicable to this preferred embodiment when L = 15, including the correlator circuit (with certain modifications) and the general characteristics. Moreover, the result corresponds to the addition of the two or four autocorrelation functions and cross-correlation functions between two or four frame synchronization words in the 22A - 22D ,

Um die Leistungsfähigkeit der Rahmensynchronisationswörter gemäß der bevorzugten Ausführungsform für 15 Schlitze pro Rahmen zu bewerten, werden zuerst folgende Ereignisse und Parameter definiert:

  • H1: Das Ereignis, das der Autokorrelatorausgang die vorgegebene Schwelle bei Schlitzversatz 0 überschreitet.
  • H2: Das Ereignis, das der Autokorrelatorausgang die vorgegebene Schwelle bei Schlitzversatz 0 überschreitet oder der Kreuzkorrelatorausgang kleiner ist als –1·(vorgegebene Schwelle) bei einem Schlitzversatz 7.
  • H3: Das Ereignis, das der Autokorrelator die vorgegebene Schwelle bei einem Schlitzversatz mit Ausnahme von 0 überschreitet.
  • H4: Das Ereignis, der der Kreuzkorrelatorausgang kleiner ist als –1·(vorgegebene Schwelle) bei einem Schlitzversatz mit Ausnahme von 7.
  • Ps: Wahrscheinlichkeit eines Rahmensynchronisationsbestätigungserfolgs.
  • PFA: Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms
To evaluate the performance of frame synchronization words according to the preferred embodiment for 15 slots per frame, first the following events and parameters are defined:
  • H 1 : The event that the autocorrelator output exceeds the preset threshold at slot offset 0.
  • H 2 : The event that the autocorrelator output exceeds the predetermined threshold at slot offset 0 or the cross-correlator output is less than -1 x (predetermined threshold) at slot offset 7.
  • H 3 : The event that the autocorrelator exceeds the predetermined threshold on a slot offset other than 0.
  • H 4 : The event that the cross-correlator output is less than -1 x (predetermined threshold) with a slot offset other than 7.
  • P s : probability of frame synchronization confirmation success.
  • P FA : probability of a false alarm

Die Rahmensynchronisation wird bestätigt, wenn der Ausgang des Korrelators unter Verwendung des Rahmensynchronisationswortes die vorgegebene Schwelle überschreitet. Der Erfolg der Rahmensynchronisationsbestätigung wird festgestellt, wenn die nachfolgende SR-Rahmensynchronisation bestätigt wird. Andernfalls wird ein Rahmensynchronisationsbestätigungsfehler festgestellt. Somit ist die Wahrscheinlichkeit eines Rahmensynchronisationsbestätigungserfolges definiert durch

Figure DE000010012284B4_0008
The frame synchronization is confirmed when the output of the correlator using the frame synchronization word exceeds the predetermined threshold. The success of the frame synchronization confirmation is determined when the subsequent S R frame synchronization is confirmed. Otherwise, a frame synchronization confirmation error is detected. Thus, the likelihood of frame synchronization confirmation success is defined by
Figure DE000010012284B4_0008

Die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms kann ausgedrückt werden durch PFA = Prob(H3) = Prob(H4) (19) The probability of a false alarm can be expressed by P FA = Prob (H 3 ) = Prob (H 4 ) (19)

Die Parameter der 26A werden verwendet, um die Leistungsfähigkeit des Pilotbitmusters auf dem Abwärtsverbindung-DPCCH über AWGN zu bewerten. 26B zeigt die Wahrscheinlichkeit des Rahmensynchronisationsbestätigungserfolgs PS auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 6 über den AWGN-Kanal. Ferner zeigt 26C die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms PFA auf dem Aufwärtsverbindung-DPCCH mit Npilot = 6 über den AWGN-Kanal. Die Wahrscheinlichkeit PS und PFA sind gegeben als Funktion des Verhältnisses Eb/N0 (Eb = Energie pro Bit, N0 = Rauschleistungsspektraldichte).The parameters of 26A are used to evaluate the performance of the pilot bit pattern on the downlink DPCCH via AWGN. 26B shows the probability of the frame synchronization confirmation success P S on the uplink DPCCH with N pilot = 6 over the AWGN channel. Further shows 26C the probability of a false alarm P FA on the uplink DPCCH with N pilot = 6 over the AWGN channel. The probability P S and P FA are given as a function of the ratio E b / N 0 (E b = energy per bit, N 0 = noise power spectral density).

Die Einzelprüfungs- und Doppelprüfungs-Rahmensynchronisationsbestätigung mit SR = S3 auf dem Aufwärtsverbindung-DPPCCH ist kleiner als 0,945 bzw. 0,99 bei –5 dB. Ferner wird ungefähr 4 dB Gewinn erhalten durch Verwenden des Doppelprüfungsverfahrens im Vergleich zum Einzelprüfungsverfahren. Wie in 26C gezeigt, ist die Wahrscheinlichkeit eines Fehlalarms mit normalisierter Schwelle = 0,6 bei –5 dB kleiner als 2,5·10–4. Das Pilotmuster kann für die Rahmensynchronisationsbestätigung verwendet werden, da ein perfekter Rahmensynchronisationsbestätigungserfolg mit 0 Fehlalarmen bei Eb/N0 = 0 dB erfaßt worden ist, wenn das Doppelprüfungs-Rahmensynchronisationsbestätigungsverfahren verwendet wurde.The single-check and double-check frame synchronization confirmation with S R = S 3 on the uplink DPPCCH is less than 0.945 and 0.99 at -5 dB, respectively. Further, about 4 dB of gain is obtained by using the double check method as compared to the single check method. As in 26C The probability of a false alarm with normalized threshold = 0.6 at -5 dB is less than 2.5 · 10 -4 . The pilot pattern can be used for frame synchronization confirmation since a perfect frame synchronization confirmation success has been detected with 0 false alarms at E b / N 0 = 0 dB when the double check frame synchronization confirmation method was used.

27 ist ein Vergleichsschaubild zwischen den Ausführungsformen für 15 Zeitschlitze und 16 Schlitze. Einschließlich der verschiedenen Vorteile für L = 16 besitzen die Pilotbit/Symbol-Muster für L = 15 gemäß der bevorzugten Ausführungsform zusätzliche Vorteile. Die Verwendung dieses Merkmals oder dieser Eigenschaften der Rahmensynchronisationswörter kann das Doppelprüfungs-Rahmensynchronisationsschema erhalten werden. Es ergibt sich ein signifikanter Gewinn von ungefähr 4 dB durch Verwenden des Doppelprüfungs- Rahmensynchronisationsbestätigungsverfahrens im Vergleich zum Einzelprüfungsverfahren. Im Fall von 15 Schlitzen ist jedoch die Komplexität der Korrelatorschaltung verdoppelt, da ein Autokorrelator für die positive Spitzenwerterfassung und ein Kreuzkorrelator für die negative Spitzenwerterfassung verwendet werden. 27 FIG. 12 is a comparative diagram between the embodiments for 15 timeslots and 16 slots. FIG. Including the various advantages for L = 16, the pilot bit / symbol patterns for L = 15 according to the preferred embodiment have additional advantages. The use of this feature or these characteristics of the frame synchronization words, the double check frame synchronization scheme can be obtained. There is a significant gain of about 4 dB by using the double check frame synchronization confirmation method compared to the single test method. However, in the case of 15 slots, the complexity of the correlator circuit is doubled because an autocorrelator is used for the positive peak detection and a cross correlator for the negative peak detection.

Da die Autokorrelationsfunktion der Rahmensynchronisationswörter der 15 Schlitze den niedrigsten Ausbau-Phase-Koeffizienten aufweisen, kann auch das Einzelprüfungs-Rahmensynchronisationsbestätigungsverfahren verwendet werden; im Fall von 16 Schlitzen hingegen gibt es bestimmte Probleme aufgrund der +4 oder –4 Außer-Phase-Koeffizienten. Die Pilotmuster der 15 Schlitze sind gut geeignet für die Rahmensynchronisationsbestätigung, da ein perfekter Rahmensynchronisationsbestätigungserfolg mit 0 Fehlalarmen erfaßt wurde bei Eb/N0 = 0 dB auf den Aufwärtsverbindung-DPCH, wenn das Doppelprüfungs-Rahmensynchronisationsbestätigungsverfahren verwendet wurde.Since the autocorrelation function of the frame synchronization words of the fifteen slots has the lowest expansion-phase coefficient, the one-shot frame synchronization confirmation method can also be used; however, in the case of 16 slots, there are certain problems due to the +4 or -4 out-of-phase coefficients. The pilot patterns of the 15 slots are well suited to the frame synchronization confirmation since a perfect frame synchronization confirmation success with 0 false alarms was detected at E b / N 0 = 0 dB on the uplink DPCH when the double check frame synchronization confirmation method was used.

Aufgrund der verschiedenen Vorteile der bevorzugten Ausführungsform wurden die Pilotbit/Symbol-Muster der 15 Schlitze erneut von 3GPP akzeptiert.Due to the various advantages of the preferred embodiment, the pilot bit / symbol patterns of the 15 slots were again accepted by 3GPP.

STTD-Codierung für AbwärtsverbindungSTTD coding for downlink

Das 3GPP-RAN besitzt eine Beschreibung in TS s1.11 v1.1.1.0 auf einer physikalischen Abwärtsverbindungskanalübertragungsdiversität bei Anwendung auf eine offene Sendediversität und eine geregelte Sendediversität in unterschiedlichen physikalischen Abwärtsverbindungskanälen. Die offene Sendediversität nutzt die STPD-Codierung auf der Grundlage der räumlichen oder zeitlichen Blockcodierung. Wie oben beschrieben worden ist, schlägt die vorliegende Erfindung neue Abwärtsverbindungs-Pilotmuster unter Verwendung der STTD-Codierung vor. Die STTD-Codierung wird optional der Basisstation verwendet und vorzugsweise an der Benutzerausrüstung benötigt.The 3GPP RAN has a description in TS s1.11 v1.1.1.0 on physical downlink channel transmission diversity when applied to open transmit diversity and controlled transmit diversity in different physical downlink channels. Open-ended diversity uses STPD coding based on spatial or temporal block coding. As described above, the present invention proposes new downlink pilot patterns using STTD coding. The STTD coding is optionally used by the base station and is preferably needed at the user equipment.

28a zeigt ein Blockschaltbild eines STTD-Senders 60 gemäß den drei GPP-RAM-Normen für die offene Sendediversität. Die an den STTD-Sender in einem Nicht-Diversitätsmodus gelieferten Daten werden über einen Kanalcodierer 61 für die Kanalcodierung, eine Ratenanpaßvorrichtung 62 für die Ratenanpassung und eine Verschachtelungsvorrichtung 63 für die Verschachtelung geleitet und hiervon zu einem ersten Multiplexer 64 geleitet. Der Multiplexer 64 multiplexiert die endgültigen verschachtelten Daten, ein TFCI-Feld und ein TPC-Feld. Der STTD-Codierer 65 liefert Datenmuster, die jeweils über eine erste Sendeantenne 67 und eine zweite Sendeantenne 68 zu einem zweiten Multiplexer 66 gesendet werden. Mit anderen Worten, der zweite Multiplexer 66 besitzt Symbole S1 und S2, die zu diesem mittels QPSK zusammen mit den Symbolen –S2* und S1* geliefert werden, die orthogonal zu den Symbolen S1 und S2 erzeugt werden. 28a shows a block diagram of an STTD transmitter 60 according to the three GPP RAM standards for open broadcast diversity. The data provided to the STTD transmitter in a non-diversity mode is provided by a channel encoder 61 for channel coding, a rate matching device 62 for rate matching and an interleaving device 63 for interleaving and of this to a first multiplexer 64 directed. The multiplexer 64 multiplexes the final interleaved data, a TFCI field and a TPC field. The STTD encoder 65 provides data patterns, each via a first transmit antenna 67 and a second transmitting antenna 68 to a second multiplexer 66 be sent. In other words, the second multiplexer 66 has symbols S 1 and S 2 supplied thereto by means of QPSK together with the symbols -S 2 * and S 1 * generated orthogonal to the symbols S 1 and S 2 .

28b erläutert eine STTD-Codierung eines STTD-Senders 60 gemäß den drei GPP-RAM-Normen. Zum Beispiel wird angenommen, daß die an den STTD-Codierer 65 gelieferten QPSK-Symbole gleich ”S1 = 1 1” in einer ersten Symbolperiode 0 T und ”S2 = 1 0” in einer zweiten Symbolperiode T 2T sind. Die Symbole, die orthogonal zu den QPSK-Symbolen an STTD-Codierer erzeugt werden, sind ”0 0” in der ersten Symbolperiode 0T und ”1 0” in der zweiten Symbolperiode T 2T. 28b illustrates an STTD encoding of an STTD transmitter 60 according to the three GPP-RAM standards. For example, it is assumed that the to the STTD encoder 65 supplied QPSK symbols are equal to "S 1 = 1 1" in a first symbol period 0 T and "S 2 = 1 0" in a second symbol period T 2T. The symbols which are generated orthogonal to the QPSK symbols to STTD coders are "0 0" in the first symbol period 0T and "1 0" in the second symbol period T 2T.

Die gemäß der STTD-Codierung erzeugten Symbole besitzen folgende Eigenschaften. Die Symbole ”0 0”, die in der ersten Symbolperiode 0T erzeugt werden, sind Symbole, die aus den QPSK-Symbolen S2 in der zweiten Symbolperiode T 2T, die zum STTD-Codierer 65 geliefert worden sind, konvertiert werden, während die Symbole ”1 0”, die in der zweiten Symbolperiode T 2T erzeugt werden, Symbole sind, die aus den QPSK-Symbolen S1 in der ersten Symbolperiode 0T, die an den STTD-Codierer 65 geliefert worden sind, konvertiert werden.The symbols generated according to the STTD coding have the following properties. The symbols "0 0" generated in the first symbol period 0T are symbols composed of the QPSK symbols S 2 in the second symbol period T 2T corresponding to the STTD encoder 65 while the symbols "1 0" generated in the second symbol period T 2T are symbols consisting of the QPSK symbols S 1 in the first symbol period OT sent to the STTD encoder 65 have been delivered.

Die Symbole ”–S2* und S1*” werden in den entsprechen Symbolperioden erzeugt durch Verschieben, einen komplementären Prozeß und einen Umsetzungsprozeß gemäß der STTD-Codierung. Da möglicherweise die Symbole ”–S2* und S2* = 0 0, 1 0” und die QPSK-Symbole S1 und S2 = 1 1, 1 0, die zum STTD-Codierer 65 geliefert werden, Korrelationswerte ”0” aufweisen, sind sie zueinander orthogonal.The symbols "-S 2 * and S 1 *" are generated in the corresponding symbol periods by shifting, a complementary process and a conversion process according to the STTD coding. There possibly the symbols "-S 2 * and S 2 * = 0 0, 1 0" and the QPSK symbols S 1 and S 2 = 1 1, 1 0, the STTD encoder 65 are provided with correlation values "0", they are orthogonal to each other.

Die STTD-codierten Pilotsymbolmuster der 19A sind orthogonal zu den Pilotsymbolmustern der 15A, wobei ein Verfahren zum Erzeugen der Pilotsymbolmuster der 19A durch Anwenden des STTD-Codierungsprinzips auch die Pilotsymbolmuster der 15A im folgenden mit Bezug auf die 28B beschrieben wird.The STTD coded pilot symbol patterns of 19A are orthogonal to the pilot symbol patterns 15A wherein a method for generating the pilot symbol patterns of 19A by applying the STTD encoding principle, also the pilot symbol patterns of 15A in the following with reference to the 28B is described.

Die STTD-Codierung wird vorzugsweise in Einheiten von zwei Symbolen als Bündel ausgeführt. Mit anderen Worten, wenn angenommen wird, daß zwei Symbole ”S1 = A + jB” und ”S2 = C + jD” sind, wird die STTD-Codierung ausgeführt mit S1 und S2, die als Einheit zusammengebunden sind. In diesem Beispiel sind ”A” und ”C” Pilotbits für den I-Kanalzweig und ”B” und ”C” Pilotbits für den Q-Kanalzweig. Eine STTD-Codierung von ”S1 S2” erzeugt ”–S2*S1*” (wobei * eine Konjugiert-Komplexe bezeichnet). Am Ende der Codierung sind die zwei STTD-codierten Symbole gleich ”–S2* = –C + jD” und ”S1* = A – jB”.The STTD coding is preferably carried out in units of two symbols as a bundle. In other words, assuming that two symbols are "S 1 = A + jB" and "S 2 = C + jD", the STTD encoding is performed with S 1 and S 2 bound together as a unit. In this example, "A" and "C" are pilot bits for the I-channel branch and "B" and "C" are pilot bits for the Q-channel branch. An STTD encoding of "S 1 S 2 " generates "-S 2 * S 1 *" (where * denotes a conjugate complex). At the end of the encoding, the two STTD coded symbols are "-S 2 * = -C + jD" and "S 1 * = A - jB".

Genauer, wenn die Symbolrate 8 KSPS beträgt (Npilot = 4) entsprechend 15A, werden ”S1 = 1 + j, S2 = C1 + jC2” des entsprechenden Symbols #0 und des Symbols #1 STTD-codiert zu ”–St2* = –C1 + jC2” des Symbols #0 und ”S1* = 1 – j0” des Symbols #1. Wenn die Symbolrate 16, 32, 64 oder 128 ksps (Npilot = 8) in 15 beträgt, werden ”S1 = C1 + jC2; S2 = C3 + jC4” bei Symbol #1 und Symbol #2 STTD-codiert zu ”–S2* = –C3 + jC4” des Symbols #1 und ”S1* = C1 – jC2” des Symbols #3 der 19A. Das nicht schattierte Symbol #0 und das Symbol #2 in 19A werden orthogonal zum nicht schattierten Symbol #0 und zum Symbol #2 in 15A gemacht. Mit anderen Worten ”11”, ”11” in 15A wird gemacht zu ”11”, ”0” in 19A.More specifically, when the symbol rate is 8 KSPS (N pilot = 4) corresponding to 15A , "S 1 = 1 + j, S 2 = C 1 + jC 2 " of the corresponding symbol # 0 and the symbol # 1 are STTD coded to "-St2 * = -C 1 + jC 2 " of the symbols # 0 and "S 1 * = 1 - j0" of the symbol # 1. If the symbol rate is 16, 32, 64 or 128 ksps (N pilot = 8 ) in 15 is, "S 1 = C 1 + jC 2 ; S 2 = C 3 + jC 4 "at symbol # 1 and symbol # 2 STTD-encoded at" -S 2 * = -C 3 + jC 4 "of symbol # 1 and" S 1 * = C 1 - jC 2 " of the # 3 symbol 19A , The unshaded symbol # 0 and the symbol # 2 in 19A become orthogonal to the unshaded symbol # 0 and the symbol # 2 in 15A made. In other words "11", "11" in 15A is made to "11", "0" in 19A ,

Wenn die Symbolrate 256, 512, 1024 ksps (Npilot = 16) beträgt, gibt es vier schattierte Pilotsymbole. Daher werden die Pilotsymbole STTD-codiert mittels zweier schattierter Symbole, wie z. B. ”S1 = C1 + jC2; S2 = C3 + jC4” des schattierten Symbols #1 und des Symbols #3 der 19a, werden STTD-codiert zu ”–S2* = –C3 + jC4” des Symbols #1 und ”S1* = C1 – jC2” des Symbols #3 der 19A, und ”S1 = C5 – jC6, S2 = C7 – jC8” eines dritten und eines vierten schattierten Symbols #5 und eines Symbols #7 der 15a werden STTD-codiert zu ”–S2* = C7 – jC8” des Symbols #5 und ”S1* = C5 – jC6” des Symbols #7 der 19A. Die nicht schattierten Symbole #0, #2, #4 und #6 der 19A sind orthogonal zu den nicht schattierten Symbolen #0, #2, #4 und #6 der 15A. Das heißt ”11”, ”11”, ”11”, ”11” der 15A wird gemacht zu ”11, ”00”, ”11”, ”00” der 19A.If the symbol rate is 256, 512, 1024 ksps (N pilot = 16), there are four shaded pilot symbols. Therefore, the pilot symbols are STTD coded by means of two shaded symbols, such. B. "S 1 = C 1 + jC 2 ; S 2 = C 3 + jC 4 "of the shaded symbol # 1 and the symbol # 3 of the 19a , STTD encoded become "-S 2 * = -C 3 + jC 4 " of the symbol # 1 and "S 1 * = C 1 - jC 2 " of the symbol # 3 of FIG 19A , and "S 1 = C 5 - jC 6 , S 2 = C 7 - jC 8 " of a third and a fourth shaded symbol # 5 and a symbol # 7 of FIG 15a are STTD coded to "-S 2 * = C 7 - jC 8 " of the symbol # 5 and "S 1 * = C 5 - jC 6 " of the symbol # 7 of FIG 19A , The unshaded symbols # 0, # 2, # 4 and # 6 of the 19A are orthogonal to the unshaded symbols # 0, # 2, # 4 and # 6 of the 15A , That is, "11", "11", "11", "11" of the 15A is made to "11," 00 "," 11 "," 00 "the 19A ,

Die Symbole der 19A, die durch Anwenden der STTD-Codierung auf die Pilotsymbolmuster der 15A erzeugt werden, besitzen folgende Eigenschaften. Wenn in 15A die Symbolrate gleich 8 ksps ist (Npilot = 4), 16, 32, 64 oder 128 ksps (Npilot = 8) oder 256, 512 oder 1024 ksps (Npilot = 16) ist, werden die schattierten Spaltensequenzen klassifiziert in vier PCSP ”E”, ”F”, ”G” oder ”H”, beginnend mit der niedrigsten Symbolnummer, wobei die Spaltensequenzen die Wörter C1, C2, C3 und C4 sowie C5, C6, C7 und C8 gemäß der bevorzugten Ausführungsform in einer Reihenfolge umfassen, die den Klassen entspricht, um jede PCSP auszudrücken als E = {C1, C5}, F = {C2, C6}, G = {C3, C7} und H = {C4, C8}, wie oben beschrieben ist. Da die Pilotsymbolmuster der 19A die Pilotsymbolmuster in 15A nach der STTD-Codierung sind, wenn die Symbolrate 256, 512 oder 1024 ksps (Npilot = 16) beträgt, sind die Spaltensequenzen angeordnet in ”–C3, C4, C1 und –C2” und ”–C7, C8, C6, –C6” wenn die schattierten Spaltensequenzen klassifiziert werden in ”E”, ”F”, ”G” und ”H” beginnend mit der niedrigsten Symbolnummer. Somit gilt E = {-C3, –C7}, F = {C4, C8}, G = {C1, C5} und H = {–C2, –C5}. Zum Vergleich sei auf die 15B und 19B verwiesen.The symbols of 19A by applying the STTD encoding to the pilot symbol patterns of the 15A are generated, have the following properties. When in 15A If the symbol rate is 8 ksps (N pilot = 4), 16, 32, 64 or 128 ksps (N pilot = 8) or 256, 512 or 1024 ksps (N pilot = 16), the shaded column sequences are classified into four PCSPs "E", "F", "G" or "H" starting with the lowest symbol number, the column sequences being the words C 1 , C 2 , C 3 and C 4 as well as C 5 , C 6 , C 7 and C 8 according to the preferred embodiment, in an order corresponding to the classes to express each PCSP as E = {C 1 , C 5 }, F = {C 2 , C 6 }, G = {C 3 , C 7 } and H = {C 4 , C 8 } as described above. Since the pilot symbol pattern of 19A the pilot symbol pattern in 15A according to the STTD coding, if the symbol rate is 256, 512 or 1024 ksps (N pilot = 16), the column sequences are arranged in "-C 3 , C 4 , C 1 and -C 2 " and "-C 7 , C 8 , C 6 , -C 6 "when the shaded column sequences are classified into" E "," F "," G "and" H "starting with the lowest symbol number. Thus, E = {-C 3 , -C 7 }, F = {C 4 , C 8 }, G = {C 1 , C 5 }, and H = {-C 2 , -C 5 }. For comparison, be on the 15B and 19B directed.

Wie bei den nicht schattierten Pilotsymbolen wird dann, wenn jeder Schlitz 4 Pilotbits besitzt, ”1 0” allen Schlitzen des Symbols #1 zugewiesen. Wenn jeder Schlitz 9 Pilotbits besitzt, wird allen Schlitzen des Symbols #0 ”11” zugewiesen und allen Schlitzen des Symbols #2 ”00” zugewiesen. Wenn jeder Schlitz 16 Pilotbits besitzt, wird allen Schlitzen des Symbols #0 ”11” zugewiesen, allen Schlitzen des Symbols #2 ”00” zugewiesen, allen Schlitzen des Symbols #4 ”1 1” zugewiesen und allen Schlitzen des Symbols #6 ”00” zugewiesen. Dementsprechend besitzt die Kreuzkorrelation der nicht schattierten Symbole 19A, d. h. der Spaltensequenzen mit ”1 0 (Npilot = 4 Bits)”, ”1 1 (Npilot = 8 Bits und Npilot = 16 Bits)” oder ”0 0 (Npilot = 8 Bits und Npilot = 16 Bits)” mit den schattierten Spaltensequenzen die Werte ”0” für alle Zeitverschiebungen ”τ”. Wenn ferner ein Schlitz 4, 8 oder 16 Pilotbits besitzt, ordnet die vorliegende Erfindung die Pilotsymbolmuster so an, daß eine Kreuzkorrelation eines Wortes eines I-Kanalzweigs und eines Wortes eines Q-Kanalzweigs in der jeder Symbolnummer gleich ”0” bei einer Zeitverschiebung ”τ = 0” ist.As with the unshaded pilot symbols, if each slot has 4 pilot bits, then "1 0" is assigned to all slots of symbol # 1. If each slot has 9 pilot bits, all the slots of the symbol # 0 are assigned "11" and assigned to all the slots of the symbol # 2 "00". If each slot has 16 pilot bits, all slots of symbol # 0 are assigned "11", all slots of symbol # 2 are assigned "00", all slots of symbol # 4 are assigned "1 1" and all slots of symbol # 6 "00 Assigned. Accordingly, the cross-correlation of the unshaded symbols 19A, ie, the column sequences having "1 0 (N pilot = 4 bits)", "1 1 (N pilot = 8 bits and N pilot = 16 bits)" or "0 0 (N pilot = 8 bits and N pilot = 16 bits) "with the shaded column sequences the values" 0 "for all time shifts" τ ". Further, when a slot has 4, 8 or 16 pilot bits, the present invention arranges the pilot symbol patterns such that a cross-correlation of a word of an I-channel branch and a word of a Q-channel branch in each symbol number equals "0" at a time shift "τ = 0 ".

Die obige Beschreibung der STTD-Codierung ist leicht auf den Abwärtsverbindung-PCCPCH (vergleiche 16A und 19C) und auf den sekundären Abwärtsverbindung-CCPCH (vergleiche 16C und 19E) für 16 Schlitze anwendbar. Ferner ist die STTD-Codierung leicht anwendbar auf den Abwärtsverbindung-DPCH (vergleiche 24A und 24C) und den Abwärtsverbindung-SCCHPCH (vergleiche 25A und 25C) für 15 Schlitze.The above description of the STTD coding is easy on the downlink PCCPCH (cf. 16A and 19C ) and on the secondary downlink CCPCH (cf. 16C and 19E ) for 16 slots. Furthermore, the STTD coding is easily applicable to the Downlink DPCH (cf. 24A and 24C ) and the downlink SCCHPCH (cf. 25A and 25C ) for 15 slots.

PilotmustererzeugungPilot pattern generation

In der vorliegenden Erfindung wird ein optimales Pilotmuster für die Rahmensynchronisation in dem Fall erzeugt, daß die Chiprate von 3,84 Mcps und nicht 4,096 Mcps (16 Schlitzlänge) in einem physikalischen Kanal einer Aufwärts- oder Abwärtsverbindung verwendet wird. Genauer wird in der vorliegenden Erfindung in dem Fall, indem die Chiprate von 3,84 Mcps in einem physikalischen Kanal einer Kommunikationsverbindung verwendet wird und ein Pilotmuster mit einer Schlitzlänge 15 für die Rahmensynchronisation erforderlich ist, Pilotsequenzcodes mit doppelter Länge N (d. h. 2·15 = 30 Schlitzlänge) der 15 Schlitze von einer Vorrichtung der bevorzugten Ausführungsform erzeugt und für die Rahmensynchronisation vom Empfänger empfangen.In the present invention, an optimum pilot pattern for frame synchronization is generated in the case that the chip rate of 3.84 Mcps and not 4.096 Mcps (16 slot length) is used in a physical channel of an uplink or downlink. More specifically, in the present invention, in the case where the chip rate of 3.84 Mcps is used in a physical channel of a communication link and a pilot pattern having a slot length 15 for frame synchronization is required, double-length pilot sequence codes N (ie, 2 x 15 = 30 slot length) of the 15 slots are generated by a device of the preferred embodiment and received by the receiver for frame synchronization.

Es ist definiert, daß der Pilotsequenzcode A und der Pilotsequenzcode B mit der doppelten Länge N der Schlitze die Länge 4l + 2 aufweisen. Die Pilotsequenzen der Schlitzlänge werden 2l + 1. Zum Beispiel gilt L = 2l + 1 = 15, wenn l = 7 und N = 4l + 2 = 2L = 30 gilt.It is defined that the pilot sequence code A and the pilot sequence code B having twice the length N of the slots have the length 4l + 2. The pilot sequences of the slot length become 2l + 1. For example, L = 2l + 1 = 15 if l = 7 and N = 4l + 2 = 2L = 30.

In der vorliegenden Erfindung werden die Pilotsequenzen C1 und C2 mit der Länge 2l + 1 durch die folgende Gleichung 20 ausgedrückt.In the present invention, pilot sequences C 1 and C 2 of length 2l + 1 are expressed by the following equation 20.

[Gleichung 20][Equation 20]

  • C1 = (C1,1, C1,2, C1,3, ..., C1,1, ..., C1,2l+1)C 1 = (C 1,1 , C 1,2 , C 1,3 , ..., C 1,1 , ..., C 1,2 l + 1 )
  • C2 = (C2,1, C2,2, C2,3, ..., C2,1, ..., C2,2l+1)C 2 = (C 2.1 , C 2.2 , C 2.3 , ..., C 2.1 , ..., C 2.2l + 1 )

In der Gleichung 20 wird die Pilotsequenz C2 aus der Pilotsequenz C1 auf der folgenden Grundlage erzeugt.In the equation 20, the pilot sequence C 2 is generated from the pilot sequence C 1 on the following basis.

[Gleichung 21][Equation 21]

  • C2 = –Tl+1C1 C 2 = -T 1 + 1 C 1

In der Gleichung 21 bezeichnet T eine zyklische Linksverschiebung, ”–” bezeichnet die Inversion für die Anzeige eines binären Vorzeichens als Komplement von 1. Schließlich wird die Pilotsequenz C2 erzeugt durch eine zyklische Linksverschiebung der Pilotsequenz C1 um l + 1 und gleichzeitiges Invertieren desselben. Mit anderen Worten, die Pilotsequenz C2 wird wie folgt erzeugt.In Equation 21, T denotes a cyclic left shift, "-" denotes the inversion for the display of a binary sign as the complement of 1. Finally, the pilot sequence C 2 is generated by a cyclic left shift of the pilot sequence C 1 by l + 1 and simultaneously inverting it , In other words, the pilot sequence C 2 is generated as follows.

[Gleichung 22][Equation 22]

  • C2 = (C2,1, C2,2, C2,3, ..., C2,1, ..., C2,2λ+1) = –Tl+1C1 = (–C1,l+2, –C1,l+3, ..., –C1,2l+1, –C1,1, ..., –C1,l+1)C 2 = (C 2,1 , C 2,2 , C 2,3 , ..., C 2,1 , ..., C 2,2λ + 1 ) = -T l + 1 C 1 = (- C 1, l + 2 , -C 1, l + 3 , ..., -C 1,2 l + 1 , -C 1,1 , ..., -C 1, l + 1 )

Der Pilotsequenzcode A mit der Länge 4l + 2 ist definiert durch die obige Pilotsequenz C1 und die Pilotsequenz C2.The pilot sequence code A with the length 4l + 2 is defined by the above pilot sequence C 1 and the pilot sequence C 2 .

[Gleichung 23][Equation 23]

  • A = (a1, a2, a3, ..., a4l+1, a4l+2) = (C1,1, C2,1, C1,2, C2,2, ..., C1,2l, C2,2l, C1,2l+1, C2,2l+1)A = (a 1 , a 2 , a 3 , ..., a 4l + 1 , a 4l + 2 ) = (C 1,1 , C 2,1 , C 1,2 , C 2,2 , .. , C 1,2l , C 2,2l , C 1,2l + 1 , C 2,2l + 1 )

Um den Code A zu erzeugen, ist es erforderlich, die Sequenz C1 zu definieren.To generate the code A, it is necessary to define the sequence C 1 .

Die Sequenz C1 besitzt eine Autokorrelationseigenschaft der Gleichung 24 oder der Gleichung 25. Die Sequenz C2 besitzt dieselbe Autokorrelationseigenschaft. [Gleichung 24]

Figure DE000010012284B4_0009
[Gleichung 25]
Figure DE000010012284B4_0010
The sequence C 1 has an autocorrelation property of Equation 24 or Equation 25. The sequence C 2 has the same autocorrelation property. [Equation 24]
Figure DE000010012284B4_0009
[Equation 25]
Figure DE000010012284B4_0010

Die folgenden Gleichungen 26 und 27 zeigen die Autokorrelationseigenschaft des Codes A. [Gleichung 26]

Figure DE000010012284B4_0011
[Gleichung 27]
Figure DE000010012284B4_0012
The following equations 26 and 27 show the autocorrelation property of the code A. [Equation 26]
Figure DE000010012284B4_0011
[Equation 27]
Figure DE000010012284B4_0012

Wenn eine Sequenz C1 (oder Sequenz C2) mit der in den Gleichungen 24 und 25 gezeigten Autokorrelationseigenschaft existiert, existiert notwendigerweise ein Code A mit der in den Gleichungen 26 oder 27 gezeigten Autokorrelationseigenschaft.When a sequence C 1 (or sequence C 2 ) exists with the autocorrelation property shown in equations 24 and 25, there necessarily exists a code A having the autocorrelation property shown in equations 26 or 27.

Gemäß der Sequenz C1 (oder Sequenz C2) mit der Länge 2l + 1 und dem Code A mit der Länge 4l + 2 kann jedes Bit des Codes A wie folgt ausgedrückt werden.According to the sequence C 1 (or sequence C 2 ) having the length 2l + 1 and the code A having the length 4l + 2, each bit of the code A can be expressed as follows.

[Gleichung 28][Equation 28]

  • A = (a1, a2, a3, ... aN/2, aN/2+1, ..., aN)A = (a 1 , a 2 , a 3 , ... a N / 2 , a N / 2 + 1 , ..., a N )
  • C1 = (a1, a3, a5, ... aN/2, –a2, –a4, ..., –aN/2-1)C 1 = (a 1 , a 3 , a 5 , ... a N / 2 , -a 2 , -a 4 , ..., -a N / 2-1 )
  • C2 = (a2, a4, a6, ... –a1, –a3, –a5, ..., –aN/2)C 2 = (a 2, a 4, a 6, ... -a 1, 3 -a, -a 5, ..., -a N / 2)

Wenn in Gleichung 28 die Codelänge gleich groß N ist, kann der Code A wie folgt ausgedrückt werden:In Equation 28, when the code length is equal to N, the code A can be expressed as follows:

[Gleichung 29][Equation 29]

A = (a1, a2, a3, ... aN/2, –a1, ..., –aN/2)A = (a 1 , a 2 , a 3 , ... a N / 2 , -a 1 , ..., -a N / 2 )

Auf der Grundlage der Gleichungen 28 und 29 können die in den folgenden Gleichungen 30 und 31 gezeigten Regeln beachtet werden.On the basis of equations 28 and 29, the rules shown in the following equations 30 and 31 can be observed.

[Gleichung 30] [Equation 30]

  • RC1(j) + RC2(j) = RA(2j), wobei j eine ganze Zahl ist [Gleichung 31]
    Figure DE000010012284B4_0013
    R C1 (j) + R C2 (j) = R A (2j), where j is an integer [Equation 31]
    Figure DE000010012284B4_0013

Gleichung 31(1) zeigt, daß der Kreuzkorrelationswert der Sequenzen C1 und C2 am Verzögerungspunkt ”0” derselbe ist wie der Autokorrelationswert der Sequenz C1 am Verzögerungspunkt ”l + 1”, und die entgegengesetzte Polarität aufweist. Die Gleichung 31(1) zeigt ferner, daß der Kreuzkorrelationswert der Sequenzen C1 und C2 am Verzögerungspunkt ”0” gleich der Hälfte des Autokorrelationswerts des Codes A am Verzögerungspunkt ”1” ist. Dies gilt auch für Gleichung 31(2).Equation 31 (1) shows that the cross-correlation value of the sequences C 1 and C 2 at the delay point "0" is the same as the autocorrelation value of the sequence C 1 at the delay point "1 + 1" and has the opposite polarity. Equation 31 (1) further shows that the cross-correlation value of the sequences C 1 and C 2 at the delay point "0" is equal to one half of the code A auto-correlation value at the delay point "1". This also applies to Equation 31 (2).

Eine solche Regel erzeugt Ergebnisse der folgenden Gleichungen 32 und 33.Such a rule produces results of the following equations 32 and 33.

[Gleichung 32][Equation 32]

  • 2RC1(j) = 2RC2(j) = RA(2j + 1), wobei j eine ganze Zahl ist2R C1 (j) = 2R C2 (j) = R A (2j + 1), where j is an integer

[Gleichung 33][Equation 33]

  • RC1(j) = 2RC2(j) = –RC1(j + l + 1)R C1 (j) = 2R C2 (j) = -R C1 (j + 1 + 1)

In der obigen Definition ist die Sequenz C2 durch Gleichung 1 definiert. Daher werden die Ergebnisse der folgenden Gleichung 34 erzeugt.In the above definition, the sequence C 2 is defined by Equation 1. Therefore, the results of the following equation 34 are generated.

[Gleichung 34][Equation 34]

  • RA(2j) = 2RC1(j)R A (2j) = 2R C1 (j)
  • RA(2j + 1) = –2RC1(j + l + 1)R A (2j + 1) = -2R C1 (j + l + 1)

Wenn auf der Grundlage der obigen Beschreibung der Sequenzcode mit der doppelten Schlitzlänge für die Rahmensynchronisation gleich N = 4l + 2 ist (l = 2, 4, 6, ...), existiert eine Pilotsequenz C1 mit der Länge 2l + 1 und mit der Autokorrelationseigenschaft der Gleichung 24. Wenn andererseits der Sequenzcode mit der doppelten Schlitzlänge für die Rahmensynchronisation gleich N = 4l + 2 ist (l = 1, 3, 5, ...), existiert ein Pilotsequenz C1 der Länge 2l + 1, die die Autokorrelationseigenschaft der Gleichung 25 aufweist. Als Ergebnis existiert ein Sequenzcode A, der gleich N = 4l + 2 ist (l = 1, 2, 3, 4, 5...) und die Autokorrelationseigenschaft der Gleichung 26 oder 27 mittels der Gleichung 34 aufweist.On the basis of the above description, when the double-slot sequence code for frame synchronization is N = 4l + 2 (l = 2, 4, 6, ...), there exists a pilot sequence C 1 of length 2l + 1 and On the other hand, if the sequence code having twice the slot length for frame synchronization is N = 4l + 2 (l = 1, 3, 5, ...), there exists a pilot sequence C 1 of length 2l + 1 which has the autocorrelation property of Equation 25. As a result, there exists a sequence code A equal to N = 4l + 2 (l = 1, 2, 3, 4, 5...) And having the autocorrelation property of Equation 26 or 27 by Equation 34.

Ein solches Ergebnis kann auch umgekehrt überprüft werden. Wenn ein Code A mit einer Autokorrelationseigenschaft der Gleichung 26 oder 27 existiert, führt das zu RC1(j) = 1/2RA(j) mit ”RA(2j) = 1/2RC1(j)” der Gleichung 34. Dementsprechend existiert notwendigerweise wenigstens eine Pilotsequenz mit der Autokorrelationseigenschaft der Gleichungen 24 und 25.Such a result can also be checked in reverse. When a code A with an auto-correlation property of Equation 26 or 27 exists, which leads to R C1 (j) = 1 / 2R A (j) "R A (2j) = 1 / 2R C1 (j) 'of the equation 34th Accordingly, at least one pilot sequence necessarily exists with the autocorrelation property of equations 24 and 25.

Beispiele für Pilotsequenzen mit N = 4l + 2 (l = 1, 2, 3, 4, 5, ...) werden auf der Grundlage der obigen Beschreibung im folgenden beschrieben.Examples of pilot sequences with N = 4l + 2 (l = 1, 2, 3, 4, 5, ...) are described below based on the above description.

Der Code A mit der Autokorrelationseigenschaft der Gleichung 26 oder 27 wird gesucht.The code A having the autocorrelation property of Equation 26 or 27 is searched.

Zuerst, wenn l = 1 (N = 6) gilt, existiert ein Code A, wie in Tabelle 10 gezeigt ist. Tabelle 10

Figure DE000010012284B4_0014
First, if l = 1 (N = 6), there exists a code A as shown in Table 10. Table 10
Figure DE000010012284B4_0014

In Tabelle 10 ist zu beachten, daß ein Code A existiert, wenn l = 1 (N = 6) gilt.Note in Table 10 that a code A exists when l = 1 (N = 6).

Zweitens, wenn l = 2 (N = 10) gilt, existiert ein Code A, wie in Tabelle 11 gezeigt ist. Tabelle 11

Figure DE000010012284B4_0015
Second, if l = 2 (N = 10), there exists a code A as shown in Table 11. Table 11
Figure DE000010012284B4_0015

In Tabelle 11 ist zu beachten, daß ein Code A existiert, wenn l = 2 (N = 10) gilt.In Table 11, note that a code A exists when l = 2 (N = 10).

Drittens, wenn l = 3 (N = 14) gilt, existiert ein Code A, wie in den Tabellen 12 und 13 gezeigt ist. Tabelle 12

Figure DE000010012284B4_0016
Tabelle 13
Figure DE000010012284B4_0017
Third, if l = 3 (N = 14), there exists a code A as shown in Tables 12 and 13. Table 12
Figure DE000010012284B4_0016
Table 13
Figure DE000010012284B4_0017

In den Tabellen 12 und 13 ist zu beachten, daß zwei Codes A existieren, wenn l = 3 (N = 14) gilt.It should be noted in Tables 12 and 13 that two codes A exist when l = 3 (N = 14).

Es existiert jedoch kein Code A, der der Gleichung 26 oder 27 entspricht, wenn l = 4 (N = 18) gilt.However, there is no code A corresponding to equation 26 or 27 when l = 4 (N = 18).

Viertens, wenn l = 5 (N = 22) gilt, existiert ein Code A, wie in den Tabellen 14 und 15 gezeigt ist. Tabelle 14

Figure DE000010012284B4_0018
Tabelle 15
Figure DE000010012284B4_0019
Fourth, if l = 5 (N = 22), there exists a code A as shown in Tables 14 and 15. Table 14
Figure DE000010012284B4_0018
Table 15
Figure DE000010012284B4_0019

In den Tabellen 14 und 15 ist zu beachten, daß zwei Codes A existieren, wenn l = 5 (N = 22) gilt.It should be noted in Tables 14 and 15 that two codes A exist when l = 5 (N = 22).

Fünftens, wenn l = 6 (N = 26) gilt, existiert ein Code A, wie in den Tabellen 14 und 15 gezeigt ist. Tabelle 16

Figure DE000010012284B4_0020
Tabelle 17
Figure DE000010012284B4_0021
Tabelle 18
Figure DE000010012284B4_0022
Tabelle 19
Figure DE000010012284B4_0023
Fifth, if l = 6 (N = 26), there exists a code A as shown in Tables 14 and 15. Table 16
Figure DE000010012284B4_0020
Table 17
Figure DE000010012284B4_0021
Table 18
Figure DE000010012284B4_0022
Table 19
Figure DE000010012284B4_0023

In den Tabellen 16, 17, 18 und 19 ist zu beachten, daß vier Codes A existieren, wenn l = 6 (N = 26) gilt.It should be noted in Tables 16, 17, 18 and 19 that four codes A exist when l = 6 (N = 26).

Sechstens, wenn l = 7 (N = 30) gilt, existiert ein Code A, wie in den Tabellen 20 und 21 gezeigt ist. Tabelle 20

Figure DE000010012284B4_0024
Tabelle 21
Figure DE000010012284B4_0025
Sixth, if l = 7 (N = 30), there exists a code A as shown in Tables 20 and 21. Table 20
Figure DE000010012284B4_0024
Table 21
Figure DE000010012284B4_0025

In den Tabellen 19 und 20 ist zu beachten, daß zwei Codes A existieren, wenn l = 7 (N = 30) gilt. Es existiert jedoch kein Code A, der der Gleichung 26 oder 27 entspricht, wenn l = 8 (N = 34) gilt, in derselben Weise wie wenn l = 4 (N = 18) gilt.It should be noted in Tables 19 and 20 that two codes A exist when l = 7 (N = 30). However, there exists no code A corresponding to the equation 26 or 27 when l = 8 (N = 34), in the same way as when l = 4 (N = 18).

Es existieren zwei Codes A, die der Gleichung 26 oder 27 entsprechen, wenn l = 9 (N = 38) gilt, während kein Code A existiert, der der Gleichung 26 oder 27 entspricht, wenn l = 10 (N = 42) und l = 11 (N = 46) gilt. There are two codes A corresponding to Equation 26 or 27 when l = 9 (N = 38) while there exists no code A corresponding to Equation 26 or 27 when l = 10 (N = 42) and l = 11 (N = 46).

In dem Fall, in dem der dedizierte Kanal der Aufwärts- oder Abwärtsverbindung die Chiprate von 3,84 Mcps verwendet, wird der Code mit der doppelten Länge (30 Schlitzlänge) verwendet, um das Pilotmuster mit der Schlitzlänge 15 zu erzeugen, wie in Tabelle 22 oder Tabelle 23 gezeigt ist. In Tabelle 22 wird die in Tabelle 20 gezeigte Pilotsequenz invertiert, wobei die Autokorrelationseigenschaft, wie in 27 gezeigt, dieselbe ist. Mit anderen Worten, FC1 der Tabelle 22 wird erhalten durch Invertieren von C1 der Tabelle 20, während FC2 derselben erhalten wird durch Invertieren von C2 der Tabelle 20.In the case where the dedicated channel of the uplink or downlink uses the chip rate of 3.84 Mcps, the double length code (30 slot length) is used to generate the pilot pattern with the slot length 15 as in Table 22 or Table 23 is shown. In Table 22, the pilot sequence shown in Table 20 is inverted, with the autocorrelation property as in 27 shown is the same. In other words, FC 1 of the table 22 is obtained by inverting C 1 of the table 20, while FC 2 thereof is obtained by inverting C 2 of the table 20.

Die entsprechenden Sequenzen von FC1 und FC2 weisen die Autokorrelationseigenschaft der folgenden Gleichung 35 mittels der Gleichung 25 auf. [Gleichung 35]

Figure DE000010012284B4_0026
The corresponding sequences of FC 1 and FC 2 have the autocorrelation property of the following Equation 35 by Equation 25. [Equation 35]
Figure DE000010012284B4_0026

Der Sequenzcode mit der Schlitzlänge 30 der Tabelle 23 besitzt die Autokorrelationseigenschaft der folgenden Gleichung 36 mittels der Gleichung 27. [Gleichung 36]

Figure DE000010012284B4_0027
The sequence code having the slot length 30 of Table 23 has the autocorrelation property of the following Equation 36 by Equation 27. [Equation 36]
Figure DE000010012284B4_0027

Eine der Haupteigenschaften der Pilotmuster liegt darin, daß die Autokorrelationsergebnisse in den folgenden vier Fällen dieselben Werte besitzen: 1) wenn eine Sequenz zyklisch verschoben wird; 2) wenn eine Sequenz zeitlich konvertiert wird und erneut zyklisch verschoben wird; 3) wenn eine Sequenz komplementär umgesetzt wird und erneut zyklisch verschoben wird; und 4) wenn eine Sequenz zeitlich komplementär umgesetzt wird und erneut zyklisch verschoben wird. Tabelle 22

Figure DE000010012284B4_0028
Tabelle 23
Figure DE000010012284B4_0029
One of the main characteristics of the pilot patterns is that the autocorrelation results have the same values in the following four cases: 1) when a sequence is cyclically shifted; 2) if a sequence is converted in time and is cyclically shifted again; 3) when a sequence is implemented complementarily and cyclically shifted again; and 4) when a sequence is time complementary implemented and cyclically shifted again. Table 22
Figure DE000010012284B4_0028
Table 23
Figure DE000010012284B4_0029

Die Codesequenz mit der Schlitzlänge 30 und der optimalen Autokorrelationseigenschaft wird auf den Korrelationsprozeß für die Rahmensynchronisation für einen physikalischen Aufwärtsverbindungskanal (Aufwärtsverbindung-DPCH), einen physikalischen Abwärtsverbindungskanal (Abwärtsverbindung-DPCH) und einen gemeinsamen physikalischen Steuerkanal (CCPCH) angewendet.The code sequence having the slot length 30 and the optimum autocorrelation property is applied to the correlation process for the frame synchronization for a physical uplink channel (uplink DPCH), a physical downlink channel (downlink DPCH), and a common physical control channel (CCPCH).

Als Beispiel kann die Codesequenz mit der Schlitzlänge 15 erzeugt werden unter Verwendung der PN-Codegeneratoren 100 und 200, wie in 29 gezeigt.As an example, the code sequence with slot length 15 may be generated using the PN code generators 100 and 200 , as in 29 shown.

Die PN-Generatoren 100 und 200 verwenden geeignete Anfangswerte des jeweiligen Schieberegisters, um die Pilotmuster der vorliegenden Erfindung zu erzeugen. The PN generators 100 and 200 use appropriate initial values of the respective shift registers to generate the pilot patterns of the present invention.

Die PN-Codegeneratoren 100 und 200 erzeugen PN-Code unter Verwendung von Polynomen für die Erzeugung von PN-Codes, wie z. B. in den Gleichungen 37 und 38.The PN code generators 100 and 200 generate PN code using polynomials for the generation of PN codes, such as. In equations 37 and 38.

[Gleichung 37][Equation 37]

  • X(x) = x4 + x3 + 1X (x) = x 4 + x 3 + 1

[Gleichung 38][Equation 38]

  • Y(x) = x4 + x + 1Y (x) = x 4 + x + 1

Die vom PN-Codegenerator 100 mittels des in 27 und 29 gezeigten Anfangswerts X(x) ausgegebenen Codesequenzen sind FC1 und FC2 der Tabelle 22. Die Ausgänge FC1 und FC2 der 30 Schlitze sind ein Code A der Tabelle 23. Die vom PN-Codegenerator 200 mittels des in Gleichung 38 und 29 gezeigten Anfangswerts Y(x) ausgegebenen Codesequenzen sind FC3 und FC4 der Tabelle 24. Die Ausgänge FC3 und FC4 der Schlitzlänge 30 sind der Code B' der Tabelle 25. Tabelle 24

Figure DE000010012284B4_0030
Tabelle 25
Figure DE000010012284B4_0031
The PN code generator 100 by means of the in 27 and 29 shown initial value X (x) output code sequences are FC FC 1 and 2 of the table 22. The outputs FC FC 1 and 2 of the 30 slots are a code A of Table 23. The from the PN code generator 200 by means of in Equation 38 and 29 initial value Y (x) output code sequences shown are FC 3 and FC 4 of Table 24. The outputs FC 3 and FC 4, the slot length 30 is the code B 'of Table 25. Table 24
Figure DE000010012284B4_0030
Table 25
Figure DE000010012284B4_0031

Die Prozeduren zum Erzeugen von FC1, FC2, FC3 und FC4 aus den PN-Codegeneratoren der 29 werden im folgenden beschrieben. Das Polynom der Gleichung 37, d. h. X(x) = x4 + x3 + 1, wird für den PN-Codegenerator 100 verwendet. Gleichung 37 kann wiederum durch Gleichung 39 ausgedrückt werden.The procedures for generating FC 1 , FC 2 , FC 3 and FC 4 from the PN code generators of 29 will be described below. The polynomial of Equation 37, ie X (x) = x 4 + x 3 + 1, becomes for the PN code generator 100 used. Equation 37 can again be expressed by Equation 39.

[Gleichung 39][Equation 39]

  • X(x) = g0x4 + g1x3 + g2x2 + g3x + g4 X (x) = g 0 x 4 + g 1 x 3 + g 2 x 2 + g 3 x + g 4

Durch Vergleichen der Gleichung 38 mit Gleichung 39 können die Ergebnisse erhalten werden, wie z. B. g0 = 1, g1 = 1, g2 = 0, g3 = 0, g4 = 1. Somit bestimmt der PN-Codegenerator 100 einen Ausgangswert für die Exclusiv-ODER-Verknüpfung der Ausgänge der entsprechenden Schieberegister 111114 und 121124 des ersten Codegenerators 110 und des zweiten Codegenerators 120.By comparing Equation 38 with Equation 39, the results can be obtained, such as. G 0 = 1, g 1 = 1, g 2 = 0, g 3 = 0, g 4 = 1. Thus, the PN code generator determines 100 an output value for the exclusive-OR of the outputs of the corresponding shift registers 111 - 114 and 121 - 124 of the first code generator 110 and the second code generator 120 ,

Da die entsprechenden Schieberegister 111, 112, 113 und 114 des ersten Codegenerators 110 die Anfangswerte ”0 00 1” aufweisen, gibt das erste Schieberegister 111 anfangs eine ”1” aus. Anschließend speichern jeweils das erste Schieberegister 111, das zweite Schieberegister 112 und das dritte Schieberegister 113 ihrerseits ”0 0 0”. Das vierte Schieberegister 114 speichert den Exklusiv-ODER-Wert ”1” für seinen Ausgang ”0” und den Ausgang ”1” des ersten Schieberegisters 111. Dementsprechend speichern die entsprechenden Schieberegister 111, 112, 113 und 114 des ersten Codegenerators 110 ”1 0 0 0”.Because the corresponding shift registers 111 . 112 . 113 and 114 of the first code generator 110 the initial values "0 00 1", gives the first shift register 111 initially a "1" off. Then store the first shift register 111 , the second shift register 112 and the third shift register 113 in turn "0 0 0". The fourth shift register 114 stores the exclusive OR value "1" for its output "0" and the output "1" of the first shift register 111 , Accordingly, the corresponding shift registers store 111 . 112 . 113 and 114 of the first code generator 110 "1 0 0 0".

Danach gibt das erste Schieberegister 111 ”0” aus. Anschließend speichert das erste Schieberegister 111 ”0”, die im zweiten Schieberegister 112 gespeichert ist, wobei das zweite Schieberegister 112 die ”0” speichert, die im dritten Schieberegister 113 gespeichert ist. Ferner speichert das dritte Schieberegister 113 die ”1”, die im vierten Schieberegister 114 gespeichert ist. Zu diesem Zeitpunkt speichert das vierte Schieberegister 114 den Exklusiv-ODER-Wert ”1” für seinen Ausgang ”1” und den Ausgang ”0” des ersten Schieberegisters 111. Der erste Codegenerator 110 wiederholt die obige Operation.After that gives the first shift register 111 "0" off. Then stores the first shift register 111 "0" in the second shift register 112 is stored, wherein the second shift register 112 stores the "0" in the third shift register 113 is stored. Further, the third shift register stores 113 the "1" in the fourth shift register 114 is stored. At this time, the fourth shift register stores 114 the exclusive OR value "1" for its output "1" and the output "0" of the first shift register 111 , The first code generator 110 repeats the above operation.

Ferner wird das Polynom der Gleichung 38, d. h. Y(x) = x4 + x + 1, für den PN-Codegenerator 200 verwendet. Gleichung 38 kann wiederum durch Gleichung 40 ausgedrückt werden.Further, the polynomial of Equation 38, ie, Y (x) = x 4 + x + 1, becomes the PN code generator 200 used. Again, Equation 38 can be expressed by Equation 40.

[Gleichung 40][Equation 40]

  • Y(x) = h0x4 + h1x3 + h2x2 + h3x + h4 Y (x) = h 0 x 4 + h 1 x 3 + h 2 x 2 + h 3 x + h 4

Durch Vergleichen der Gleichung 38 mit Gleichung 40 können die Ergebnisse erhalten werden, wie z. B. h0 = 1, h1 = 0, h2 = 0, h3 = 1, h4 = 1. Als Ergebnis ermittelt der PN-Codegenerator 200 einen Ausgangswert für die Exklusiv-ODER-Verknüpfung von den Ausgängen der jeweiligen Schieberegister des dritten Codegenerators 210 und des vierten Codegenerators 220.By comparing Equation 38 with Equation 40, the results can be obtained, such as. H 0 = 1, h 1 = 0, h 2 = 0, h 3 = 1, h 4 = 1. As a result, the PN code generator determines 200 an output for the exclusive-OR operation from the outputs of the respective shift registers of the third code generator 210 and the fourth code generator 220 ,

In derselben Weise wie die Codeerzeugungsfunktion des ersten Codegenerators 110 wiederholen der zweite Codegenerator 120, der dritte Codegenerator 210 und der vierte Codegenerator 220 die obenbeschriebene Codeerzeugungsoperation. Der zweite Codegenerator 120 und der vierte Codegenerator 220 invertieren jedoch das binäre Vorzeichen. Da die entsprechenden Codegeneratoren 110, 120, 210 und 220 unterschiedliche Anfangswerte und unterschiedliche Codeerzeugungspolynome aufweisen, geben sie unterschiedliche Codereihen aus.In the same way as the code generation function of the first code generator 110 repeat the second code generator 120 , the third code generator 210 and the fourth code generator 220 the above-described code generation operation. The second code generator 120 and the fourth code generator 220 however, invert the binary sign. Because the corresponding code generators 110 . 120 . 210 and 220 have different initial values and different code generation polynomials, they output different code series.

Die folgende Tabelle 26 zeigt die Ausgaben der jeweiligen Codegeneratoren 110, 120, 210 und 220. Tabelle 26

Figure DE000010012284B4_0032
The following table 26 shows the outputs of the respective code generators 110 . 120 . 210 and 220 , Table 26
Figure DE000010012284B4_0032

In der obigen Tabelle 26 wird der Code A' aus FC1 und FC2 erzeugt und der Code B' aus FC3 und FC4 erzeugt. Wie in Tabelle 26 gezeigt, führen ferner der erste Codegenerator 110 und der zweite Codegenerator 120 eine Exklusiv-ODER-Verknüpfung durch für den Ausgang des Schieberegisters #3 und den Ausgang des Schieberegisters #0 und ermitteln anschließend einen binären Wert des Schieberegisters #3 der nächsten Verschiebung.In the above Table 26, the code A 'is generated from FC 1 and FC 2 , and the code B' is generated from FC 3 and FC 4 . As shown in Table 26, the first code generator also results 110 and the second code generator 120 an exclusive OR for the output of the shift register # 3 and the output of the shift register # 0 and then determine a binary value of the shift register # 3 of the next shift.

Da jedoch der dritte Codegenerator 210 und der vierte Codegenerator 220 unterschiedliche PN-Codeerzeugungspolynome verwenden, führen sie die Exklusiv-ODER-Verknüpfung für den Ausgang des Schieberegisters #1 und den Ausgangs des Schieberegisters #0 durch und ermitteln anschließend einen Binärwert des Schieberegisters #3 der nächsten Verschiebung.However, since the third code generator 210 and the fourth code generator 220 use different PN code generation polynomials, they exclusive-OR the output of the shift register # 1 and the output of the shift register # 0, and then determine a binary value of the shift register # 3 of the next shift.

Das Verfahren zum Erzeugen der Pilotsequenzen für die Rahmensynchronisation besitzt verschiedene Vorteile. Wenn die Aufwärtsverbindung und die Abwärtsverbindung des mobilen Kommunikationssystems eine Chiprate von 3,84 Mcps verwenden, ist es möglich, optimale Pilotmuster mit doppelter Länge der Schlitze für die Rahmensynchronisation zu erzeugen mittels der mathematischen Darstellung und Überprüfung. Als Ergebnis kann die Pilotsequenz mit der Schlitzlänge 30 leicht vom PN-Codegenerator für die Erzeugung des PN-Codes der Länge 2n – 1 erzeugt werden. Ferner kann in dem Fall, indem das von der mathematischen Darstellung und Überprüfung erzeugte Pilotmuster auf die Rahmensynchronisation angewendet wird, eine optimale Leistungsfähigkeit unterstützt werden, wodurch die Leistungsfähigkeit des Mobilfunksystems der nächsten Generation erheblich verbessert werden kann.The method for generating the frame synchronization pilot sequences has various advantages. When the uplink and the downlink of the mobile communication system use a 3.84 Mcps chip rate, it is possible to generate optimal double-length pilot patterns of the slots for frame synchronization by means of mathematical representation and verification. As a result, the pilot sequence having the slot length 30 can be easily generated by the PN code generator for generating the PN code of length 2 n -1. Further, in the case where the pilot pattern generated by the mathematical representation and verification is applied to the frame synchronization, optimum performance can be promoted, whereby the performance of the next generation mobile communication system can be greatly improved.

Claims (9)

Verfahren zum Erzeugen von Pilotsequenzen für die Rahmensynchronisation, mit folgenden Schritten: – Festlegen einer Korrelationsperiode durch Auswählen einer Bitlänge der Pilotsequenz, die für die Rahmensynchronisation verwendet wird; – Erzeugen einer ersten Codesequenz, die einen maximalen Autokorrelationswert bei einem spezifischen Verzögerungspunkt der Korrelationsperiode und einen minimalen Autokorrelationswert an den anderen Verzögerungspunkten ausschließlich des spezifizierten Verzögerungspunkts aufweist; – Erzeugen einer zweiten Codesequenz durch Verschieben der ersten Codesequenz um eine vorbestimmte Bitlänge und Invertieren der verschobenen ersten Sequenz, so dass die zweite Codesequenz Autokorrelationswerte entsprechend den Autokorrelationswerten der ersten Codesequenz aufweist und die erste und die zweite Codesequenz einen maximalen Kreuzkorrelationswert an einem anderen Verzögerungspunkt als dem spezifizierten Verzögerungspunkt aufweisen; und – Kombinieren der erzeugten Codesequenzen, um eine Pilotsequenz mit der ausgewählten Bitlänge zu erzeugen, die maximale Autokorrelationswerte entgegengesetzter Polarität bei zwei spezifischen Zeitverzögerungen einer Korrelationsperiode aufweist.Method for generating pilot sequences for frame synchronization, comprising the following steps: Setting a correlation period by selecting a bit length of the pilot sequence used for the frame synchronization; Generating a first code sequence having a maximum autocorrelation value at a specific delay point of the correlation period and a minimum autocorrelation value at the other delay points excluding the specified delay point; Generating a second code sequence by shifting the first code sequence by a predetermined bit length and inverting the shifted first sequence so that the second code sequence has autocorrelation values corresponding to the autocorrelation values of the first code sequence, and the first and second code sequences have a maximum cross correlation value at a different delay point than that have specified delay point; and - combining the generated code sequences to produce a pilot sequence of the selected bit length having maximum auto-correlation values of opposite polarity at two specific time delays of a correlation period. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die erste Codesequenz und die zweite Codesequenz durch einen STTD-Codierer (65) als ein eine komplexe Zahl bildendes Paar übertragen werden.The method of claim 1, wherein the first code sequence and the second code sequence are identified by an STTD encoder ( 65 ) as a complex number-forming pair. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Codesequenz und die zweite Codesequenz durch PN-Codegeneratoren erzeugt werden, die zur Erzeugung von PN-Codes für Codemultiplexverfahren benutzt werden können.A method according to any one of the preceding claims, wherein the first code sequence and the second code sequence are generated by PN code generators which can be used to generate PN codes for code division multiplexing. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die erste Codesequenz und die zweite Codesequenz durch PN-Codegeneratoren erzeugt werden, die sieselben PN-Codeerzeugungspolynome benutzen.The method of claim 3, wherein the first code sequence and the second code sequence are generated by PN code generators using the same PN code generation polynomials. Verfahren zum Erzeugen eines Paares von Pilotsequenzen für die Rahmensynchronisation, mit folgenden Schritten: – Festlegen einer Korrelationsperiode durch Auswählen einer Bitlänge der Pilotsequenzen, die für die Rahmensynchronisation verwendet wird; – Erzeugen einer ersten Codesequenz, die einen signifikanten Autokorrelationswert bei einem nicht verzögerten Punkt der Korrelationsperiode und einen nicht-signifikanten Autokorrelationswert an den anderen Punkten mit Ausnahmen des nicht verzögerten Punkts aufweist; – Erzeugen einer zweiten Codesequenz durch Verschieben der ersten Codesequenz um eine vorbestimmte Bitlänge und Invertieren der verschobenen ersten Sequenz, so dass die zweite Codesequenz Autokorrelationswerte entsprechend den Autokorrelationswerten der ersten Codesequenz aufweist, wobei die erste und die zweite Codesequenz einen signifikanten Kreuzkorrelationswert mit zum signifikanten Autokorrelationswert entgegengesetzter Polarität an einem spezifischen Verzögerungspunkt aufweisen; und – Kombinieren der erzeugten Codesequenzen, um ein Paar von Pilotsequenzen zu erzeugen.A method of generating a pair of frame synchronization pilot sequences, comprising the steps of: Setting a correlation period by selecting a bit length of the pilot sequences used for the frame synchronization; Generating a first code sequence having a significant autocorrelation value at a non-delayed point of the correlation period and a non-significant autocorrelation value at the other points with non-delayed point exceptions; Generating a second code sequence by shifting the first code sequence by a predetermined bit length and inverting the shifted first sequence so that the second code sequence has autocorrelation values corresponding to the autocorrelation values of the first code sequence, the first and second code sequences having a significant cross correlation value opposite to the significant autocorrelation value Have polarity at a specific delay point; and - Combining the generated code sequences to generate a pair of pilot sequences. Verfahren nach Anspruch 5, wobei eine verschachtelte bzw. versetzte Codesequenz der gepaarten Pilotsequenzen einen maximalen Autokorrelationswert entsprechend ihrer Bitlängen bei einem nicht verzögerten Punkt der Korrelationsperiode, einen minimalen Autokorrelationswert mit entgegengesetzter Polarität zu dem maximalen Autokorrelationswert bei einem der halben Bitlänge entsprechenden Verzögerungswert sowie nicht-signifikante Autokorrelationswerte bei den anderen Punkten ausgenommen den nicht verzögerten Punkt und den entsprechend der halben Bitlänge verzögerten Punkt besitzt. The method of claim 5, wherein a nested coded sequence of the paired pilot sequences has a maximum autocorrelation value corresponding to their bit lengths at a non-delayed point of the correlation period, a minimum autocorrelation value having opposite polarity to the maximum autocorrelation value at a half-bit length corresponding delay value, and non-significant Has autocorrelation values at the other points except the non-delayed point and the half-bit delayed point. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die erste Codesequenz und die zweite Codesequenz durch einen STTD-Codierer (65) als ein eine komplexe Zahl bildendes Paar übertragen werden.The method of claim 5, wherein the first code sequence and the second code sequence are identified by an STTD encoder ( 65 ) as a complex number-forming pair. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die erste Codesequenz und die zweite Codesequenz durch PN-Codegeneratoren erzeugt werden, die zur Erzeugung von PN-Codes für Codemultiplexverfahren benutzt werden können.The method of claim 5, wherein the first code sequence and the second code sequence are generated by PN code generators that can be used to generate PN codes for code division multiplexing. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die erste Codesequenz und die zweite Codesequenz durch PN-Codegeneratoren erzeugt werden, die die selben PN-Codeerzeugungspolynome benutzen.The method of claim 8, wherein the first code sequence and the second code sequence are generated by PN code generators using the same PN code generation polynomials.
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